Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 СПОСОБЫ МОДУЛЯЦИИ СИГНАЛЫ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ
ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ 7
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ЛАЗЕРНОЙ
СВЯЗИ 16
2.1 Рассеяние света в атмосферы 16
2.1.1 Молекулярное рассеяние 16
2.1.2 Аэрозольное рассеяние 17
2.2 Уравнение переноса энергии и методы его решения 19
3 РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБОК 23
3.1 Результаты 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30
С момента возникновения жизни на Земле возможность передачи сообщений (или, как теперь принято говорить, информации) занимало одно из главных мест в человеческом общении. В Древней Греции, например, информация передавалась с помощью световых волн, для чего на специальных башнях разжигали костры, оповещавшие жителей о каком-либо важном событии. Во Франции был изобретен оптический телеграф. В России Шиллингом П. Л. был предложен электрический проводной телеграф, впоследствии усовершенствованный американцем Сэмьюэлом Морзе. Электрический кабель соединил Европу с Америкой. Т. Эдиссон удвоил пропускную способность телеграфной линии. А. Попов открыл возможность передачи телеграфных сообщений без проводов — с помощью электромагнитных колебаний. Но наука не стоит на месте, и в последние годы растет интерес к разработке атмосферных оптических линий связи (АОЛС). Одна из главных причин их популярности - сложность обнаружения самого факта связи, невозможность перехвата сообщений и, главное, - подавление связи средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ) исключено.
Все началось в 1880 году, основоположник технологии - американский ученый и изобретатель Александр Белл. Именно он первым решил передавать звуки на расстоянии с помощью света. Запатентованный им фотофон модулировал голосом отраженный от зеркала солнечный луч и передавал его на детектор через атмосферное пространство. Так, задолго до изобретения лазера, оптического волокна и даже радио, появился прототип современных атмосферных оптических линий связи.
Основная причина востребованности этой технологии заключается в возможности передавать большие объемы данных на высоких скоростях. Доступные в настоящее время скорости передачи коммерческих беспроводных оптических систем составляют от 2 до 622 Мбит/с с применением всех распространенных интерфейсов локальных вычислительных сетей и цифровых сетей передачи данных.
Вместе с тем оптическая связь в прямой видимости не лишена и недостатков. Основными из которых являются прерывание сигнала в случае наличия объекта на пути распространения сигнала, необходимость четкого наведения луча источника на приемник и ряд проблем, связанных с такими факторами как неоднородность атмосферы - в каждой отдельной точке атмосферы ее состав различен, из - за чего происходят такие явления как молекулярное и аэрозольное рассеяние и поглощения. По этой причине начинает развиваться оптическая связь на рассеянном излучении. Основными преимуществами этого типа связи является: высокая скорость передачи данных, невосприимчивость к электромагнитным помехам, безлицензионная передача данных, отсутствие принципиальных сложностей в технологиях, возможность перестройки схемы канала.
Целью исследования является теоретическая оценка вероятности ошибок при передаче информации по каналу связи на рассеянном излучении.
Задачи на бакалаврскую следующие: выполнить обзор по статьям на тему кодирования информации, определить наилучший способ кодирования, определить формулу, по которой будет происходить расчет вероятности появления не правильных символов при передаче информации, и определить наилучшие длины волн для дневных и для ночных условий.
В рамках выпускной квалификационной работы были получены следующие результаты:
1) Выполнен обзор исследований по способам модуляции сигнала при организации оптической связи на рассеянном излучении
2) Выполненный обзор показал, что наиболее эффективно использование DPIM модуляции при организации связи.
3) Найдена формула, описывающая вероятность ошибки при передаче одного символа для DPIM модуляции.
4) Все необходимые для оценки вероятности ошибки величины могут быть получены с использованием ранее разработанной совместно с научным руководителем программы расчета мощности принимаемого полезного сигнала и мощности фонового излучения.
5) В дневных условиях длина волны л 295 нм будет лучше других подходить для организации связи.
6) В ночных условиях длина волны л 395 нм будет лучше других подходить для организации связи.
