主题：【原创】史上最美的科技女性－－Hedy Lamarr -- 沧浪

接下来我们要提一下Hedy生命中的另一个重要人物，秘密通讯系统（Secret Communication System）专利的合作者：George Antheil。说起这个George，简直是比创造莫尔斯电码的美国画家Samuel Morse更为传奇的人物。先不说他在科技上的成就，用世俗的眼光来衡量，George也可以算得上成功的艺术家。

George Antheil生于1900年美国新泽西一个德国移民家庭。少时曾在费城Curtis学院学习音乐，艺成后到欧洲发展，作了一名钢琴演奏家，从柏林弹到巴黎，好不风光。演而优则谱，George很快又成为那个时代顶尖的先锋派（Avant-garde）作曲家。他的代表作之一芭蕾舞曲Ballet mécanique在古典音乐中加入了电声及机械噪音等元素，引起了当时音乐界的骚动。这首作品现今已常常被作为音乐会演奏的节目而非单纯的舞曲。George的另一非凡之处在于他的多才多艺。他为电影配乐；在杂志上开恋爱专栏；发表政治评论，准确地预言过二战将由德国入侵波兰开始，以及随后的苏德战争和美国的介入；对内分泌学有相当深入的研究，甚至出了一本题为Everyman His Own Detective: A study of glandular criminology的书来讨论这个。最后一门爱好也促成了他与Hedy的故事。

George与Hedy合作，即使放到今天也是个极其富于戏剧性的段子。那是1940年左右，40岁的老帅哥George和27岁的大美女Hedy恰好在Holywood作邻居。一个炎热的夏日下午，Hedy就带着这本内分泌学专著敲开了George家的门。George开门一看乐了，美女又来唠嗑，而且这次还是聊我的专著呀，欢迎欢迎。可是Hedy进了门说的一番话却差点让我们非凡的音乐家、医学家和作家Antheil同志心脏病发作－－试想一下：当时西方世界里最美的尤物在你跟前，轻按半露的酥胸，问道：“先生，人家要怎样才能让咪咪大一点嘛”，这是何等香艳刺激的一刻啊！另一说则是由于George自打出了这本书之后，变成了周围人等关于不举不坚不久月经不调这类下流问题的咨询专家，眼看着自己的形象就要向电线杆上老军医的路线发展，真是心急如焚，后悔得要命。突然有一天峰回路转，美女来请教的问题直升心灵的高度，叫他的血管里怎不掀起巨浪？至于当时George有没有两道鼻血喷射而出我们已不得而知，但是很明显两人的关系籍此大大地向前跨了一步，达到了闺中密友无话不谈的程度－－按照时下流行的思路，或可推断George哥有断背倾向。George和Hedy的交谈上至天文地理，下至娱乐八卦，话题很自然地从波波转移到了打炮上面。经过Mandl熏陶的Hedy对军事科技自然是见多识广，一通侃侃而谈下来立刻征服了George的心。George在巴黎风月场上的几年也不是白混的，很快察言观色从美女的言谈中发现了她对纳粹的厌恶。为了巩固彼此的友谊，George慷慨激昂地表达了对于纳粹的深恶痛绝：咱虽然也是德国来的，可真看不惯希特勒那一套！要是参军能报上名，哥们儿非抄家伙跟丫的死嗑！于是，George和Hedy这对跟纳粹苦大仇深的有志中青年，在革命精神的鼓舞下，为了全人类自由民主平等的高尚理想，终于走到了一起！

言归正传，其时可能也是Hedy开始厌倦当花瓶的生活，正在考虑退出米高梅公司，到华盛顿特区去为新成立的国家发明者委员会（National Inventors Council）服务。于是名演员和艺术家同志一拍即合，切入点就是鱼雷的无线电控制系统。为什么选择这个课题呢？这要从当时的战况说起。大家知道二战初期美国总统罗斯福就已经预见到了德国的巨大威胁，眼看着其坐大心急如焚，然而美国老百姓却不买总统的帐，这些个升斗小民就知道关起门来过太平日子，浑没想到希特勒一统西欧后会是怎样可怕光景。但是事实上实现元首终身制的罗斯福老奸巨猾非常人能比，到底还是折腾了一个租借法案，将武器装备源源不断的接济给与德军战得如火如荼的英法联军。因此，对于大西洋海域的封锁，便成为德军战略计划中极为关键的一环。由于当时德军一则难以派舰队到大西洋上大规模拦截，二来自一战起便积累了打潜艇战的丰富经验，所以德国潜艇便成为当时切向大西洋供给线上的一柄利刃。据统计，1941年上半年，德国潜艇击沉了756艘驶向英国港口的商船，还打坏了1450艘。如果这种损失有增无减，损失的吨位不久就会超过英美两国造船厂补充能力的两倍。对于如此有力的武器，纳粹德国当然极为重视，强化潜艇的战斗力一直是后方军火商和研究机构一大课题。二战前的鱼雷发射，只能做直线瞄准，而且发射以後因为海浪及其他众多变数，往往会错失目标。所以纳粹德国极希望开发出利用无线电波来无线遥控鱼雷的控制系统。于此同时，为了预防敌军也用同一波段的无线电干扰己方的控制，德国也开发出一些防干扰的无线通讯技术。前面说到，Mandl正好参与了这类设备的开发和制作，Hedy则籍此积累了相当的经验和想法。

基于秘密通讯系统（Secret Communications System）的想法，Hedy和George开始了研究工作，希望开发出能够抵挡敌军电波干扰或防窃听的军事通讯系统。要知道，自古以来战时军事通讯的保密与否几乎可以决定战争的胜败，U571上德美海军为了Enigma的性命相搏，太平洋战争时日本海军元帅山本五十六的陨落，无不证明着秘密通讯的重要性。

当然，这个观念并非Hedy所提出。她的创造，在于将跳频技术（Frequency-Hopping）应用于其中。所谓现代军事上广泛应用的跳频技术，全称展布扩频技术（Frequency-hopping spread spectrum (FHSS)） ，简而言之，便是在发射和接收两端，同时用数个窄频信道传播信息，这些信号按一个随机的信道序列发射出去，接收端则按相同的顺序将离散的信号组合起来。这种技术的优点在于：

1 保密性极好：对于不知信道序列的接收方来说，接收到信号与背景噪声无异

2 抗干扰能力极强：由于接收端只需要对数个特殊频段的特定序列信号敏感，对一般的噪声免疫力很好。而敌方又不可能实现全频段的干扰，所以只能看着对方的通讯干瞪眼。

3 容易实现频段共享：由于FHSS使用的单个信道很窄，而且只是相当于增加了一些小噪声，控制得好的话，这个频段依然可以被其他通讯所使用。

至于扩频通讯的原理，由于并非我的专业，且偷懒抄一段技术文档共有兴趣的朋友参考学习。

在Shannon和Hartley信道容量定理中可以明显看出频谱扩展的作用：

C = B × Log2 (1+ S/N)

式中：C是信道容量、单位为比特每秒(bps)，它是在理论上可接受的误码率(BER)下所允许的最大数据速率；B是要求的信道带宽，单位是Hz；S/N是信噪比。C表示通信信道所允许的信息量，也表示了所希望得到的性能，带宽B则是付出的代价，因为频率是一种有限的资源，S/N表示周围的环境或者物理特性(障碍物、干扰发射台、冲突等)。

用于恶劣环境(噪声和干扰导致极低的信噪比)时，从上式可以看出：需要提高信号带宽B来维持或提高通信的性能。

修改上述公式的对数基底可得：

C/B = (1/Ln2) × Ln(1+S/N) = 1.443 × Ln(1+S/N)

应用MacLaurin级数：Ln(1+x) = x – x^2/2 + x^3/3 – x^4/4 + ...+ (-1)^(k+1) x^k/k +...:

C/B = 1.443 × (S/N – 1/2 × (S/N)2 + 1/3 × (S/N)3 - ...)

假定较大的噪声使信噪比远远小于1(S/N <<1)，则Shannon表示式近似为：

C/B ~ 1.433 × S/N

可进一步简化为：

C/B ~ S/N

因此，在信道中对于给定的信噪比实现无差错发射信息，我们仅仅需要提高发射的带宽。

George的贡献则在于解决设备间同步（synchronization）的问题，这个过程中他当初创作Ballet mécanique的经验发挥了很大的作用，因为这首异常复杂曲子中用到了16部自动钢琴（Player-piano）自动钢琴很象老式计算机，通过读入编好码的打孔纸带来演奏，为了协调好这些同时演奏的自动钢琴George着实在编码上费了一番心血也找到解决之道。现在看来Hedy和George的组合大概相当于理论学家和算法及编程高手，真是研发的绝配。因此，在他们最初实现跳频技术时也选用了类似自动钢琴上使用的打孔纸带来同步信道，甚至连信道数都参考了钢琴键的数目－－88个。

经过了数月的辛勤工作，这个构思已经初具雏形。1940年12月，两人将一份说明送交至国家发明者委员会。当时国家发明者委员会已经从社会各界积累了大量的创意点子，幸运的是Hedy和George的手稿落到了当时的主席Charles F. Kettering手里（这一位是通用引擎的研发领导人）。Kettering看过手稿之后颇感兴趣，便建议George和Hedy继续完善其构思，申请专利。要知道这个国家发明者委员会，也是相当了得的机构。至1974止，他们共收集了超过625,000份创意，其中只有极少数能够达到专利的阶段，可见Hedy他们的工作很受Kettering的器重。于是在加州理工学院（California Institute of Technology）一位电气工程学教授的帮助下，他们精心剔除了原先构思中的bug，终于在1942年8月，这项发明被授予美国专利（US patent #2,292,387）。在专利说明中，他们甚至指出可以通过高空的侦察机对鱼雷进行导航，这简直可以把当时的鱼雷变成水下寻航导弹!

然而，当这项先进的通讯技术面临实用化时，却遇到了未曾想到的阻力。尽管George和Kettering进行了大量的解释和游说，发明者委员会的其它官员却对此抱以强烈的怀疑，一位官员甚至质疑类似磁带运作的打孔纸带能否精确的传递信息。在

George大力向海军部推行这项技术时，也碰了一鼻子灰。因为他们认为不可能将这种机械置入鱼雷，尽管George一再解释这一装置可以做得象手表一样小巧。对此George后来自嘲道：“我们所犯的错误就是在解释这项技术时为了听众能更好地理解，引用了自动钢琴的原理。毫无疑问地，这使得华盛顿那些审查我们发明的老爷们只读到了一个词儿－－自动钢琴。‘My God’，我能想像到他们会说什么：‘我们要把自动钢琴放到鱼雷里？’”。半个多世纪以后，咱们的科技记者在报道龙芯时，似乎也只记得“狗剩”这个小名，看来故弄玄虚有时候也并非没有道理啊。

当然，从后人的角度来看，Hedy与George的碰壁也不是完全不合情理。一则对于官僚们来说，从乐器到武器的飞跃恐怕太突兀了些，超越了常人的想像力；再者George的解释也欠缺说服力，因为除Hedy之外，包括George在内的很多人对当时的鱼雷控制技术发展状况缺乏全面的了解。而美国军方高层对潜艇和鱼雷技术的作用，也缺乏清楚的认识。在太平洋战争的前期，美国潜艇不断受到鱼雷问题的困扰。1941年12月里，太平洋舰队的22艘美国潜艇向28个目标共发射了70枚鱼雷，仅有一枚命中，取得的战果是击沉了一艘5000吨的商船。

在George焦头烂额游走于海军部和发明者委员会官僚们之间的同时，Hedy在做什么？她申请加入发明者委员会进行技术研究，却被告知可以通过其它方式作更大的贡献－－因为她的美貌性感实在过于著名。于是Hedy参加了一次卖战争公债的筹款活动，募到了7,000,000美元的资金。二十世纪四十年代的七百万美元，在当时简直是难以想像的巨款！事已至此，Hedy也没法再辩解什么，只得无奈的放弃成为科学家或者工程师的努力。

从此，Hedy和George的发明，仿佛夜空中的流星一闪而逝，沉入了历史的故纸堆中。两人灰心丧气，又回归了各自的艺术生活。

时隔十几年后的1957年，一家纽约的小公司Sylvania Electronic Systems Division重新拾起这个创意继续研发，将自动钢琴的打孔纸带换成了真正的电子设备，将其提供给美国军方，这项技术终于逐渐引起了军方的重视。1962年，Lamarr-Antheil专利过期三年之后，古巴危机中美军封锁海湾的军舰上已配备了这种通讯系统。到了80年代，随着冷战时代的结束，美国军方解除了对展布扩频技术的管制，允许其流入民用领域。1985年，高通（Qualcomm）公司在加州成立，以展布扩频技术为基础，研发出了CDMA（Code Division Multiple Access）系统，在短短20年间，从七人团队成长为全球财富500强的无线行业领导厂商。

George Antheil仅活了59岁，而Hedy Lamarr则于2000年去世，享年86岁。3年之后，波音公司进行了一系列的宣传广告纪念这位科技女性，其中毫不涉及她的演艺事业。2005年，德语国家（德国、奥地利和瑞士）在11月9日举行了第一届发明者节，以此纪念Hedy的92岁诞辰。种种身后的荣誉，仿佛在印证她的另一句妙语：“电影往往限于某一地区和时代，而技术是永恒的”（Films have a certain place in a certain time period. Technology is forever）。

倘若数年前的Hedy也到互联网上冲浪（我宁愿相信她会对这项沟通人类的新技术产生好奇心），那么“比我聪明的都没我漂亮，比我漂亮的都没我聪明”这句话，由她来说真是量身定制，不二之选。

一篇一花！

不胜荣幸！

花之

不小心破坏了文章的连续，请版主把我的回帖删了

本来是看美女来着，看到最后，嘿，大牛MM啊！

俺正在做WCDMA和GSM（TDMA）测试呢，下一步是CDMA2000－－如果没机会跳槽的话

信夫……

给我们留下了如此妙语

哈哈，挑起天下大战