水声数字语音通信在海洋科考、水下作业、潜水娱乐和海洋科普等方面有着重要的应用前景。近日，我院刘胜兴副教授课题组成功研制出一种全双工水声数字语音通信系统，在浅海环境中获得很好的海上试验效果。该系统采用低速率语音压缩编解码、正交频分复用多载波通信和LDPC编码等先进技术，在多普勒频移估计和补偿、自适应信道估计、跟踪和均衡、语音增强和消噪等方面取得重要进展。该系统将水声换能器带宽分成两个不同子带，其中一个子带为上行通信，用于发送语音数据；另一个子带为下行通信，用于接收语音数据，实现实时全双工通信功能。系统硬件以DSP和声码器为核心，具有嵌入式、小型化、低功耗和易升级等优点，现已在厦门市科技馆“海洋馆”顺利推广应用。

“馆研合作”是推进高校实验室科研成果科普化的重要途径之一。此次我院刘胜兴副教授课题组与厦门科技馆合作，定位于科学普及和公众开放的应用场景，量身定制出适用于科普展示的全双工水声数字语音通信系统。通过设定气泡干扰等环节，模拟实际海洋水声信道的多变性和复杂性，探究气泡环境对通信系统的影响，增加产品展示的交互性和趣味性。课题组积极响应高校实验室参与科普工作的号召，推进全双工水声数字语音通信系统科普演示项目的落地，对提升公众科学素质，传播海洋知识，激发青少年对海洋科普的兴趣具有重要的引导作用。

图1. 水声数字语音通信系统结构图

图2. 系统样机

图3. 系统联调现场

图 4. 系统工作状态

图5. 科普展台增加气泡干扰环节