Том 30, номер 05, статья № 2

Аннотация:

Рассматриваются результаты моделирования импульсной реакции канала атмосферной оптической связи на рассеянном излучении для длин волн 0,3; 0,5 и 0,9 мкм. Проведенный анализ показывает, что на базовых расстояниях 2–3 км и менее между источником и приемной системой максимальная мощность принимаемого информационного сигнала достигается при λ= 0,3 мкм, на бóльших базовых расстояниях и при низкой мутности атмосферы – при λ = 0,5 мкм. Наибольшая максимальная мощность наблюдается при λ = 0,5 мкм при высокой мутности атмосферы и базовых расстояниях 3–10 км. Однако если базовые расстояния больше 10 км, максимум мощности информационного сигнала достигается при λ = 0,9 мкм. Для частного примера лазерного источника и приемной системы, используя результаты расчетов импульсной реакции атмосферного канала связи при λ = 0,5 мкм, оценены предельное базовое расстояние между источником и приемником и предельная частота импульсов, которая не фильтруется каналом связи.

Ключевые слова:

атмосфера, рассеянное лазерное излучение, бистатическая оптическая связь, видимый, УФ- и ближний ИК-диапазоны длин волн, предельные базовые расстояния, предельная частота передачи импульсов

Список литературы:

1. Воронцов М.А., Дудоров В.В., Зырянова М.О., Колосов В.В., Филимонов Г.А. Частота появления ошибочных битов в системах беспроводной оптической связи с частично когерентным передающим пучком // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 11. С. 936–940; Vorontsov М.А., Dudorov V.V., Zyryanova M.O., Kolosov V.V., Filimonov G.A. Bit error rate in free-space optical communication systems with a partially coherent transmitting beam // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 3. P. 185–189.
2. Полянский С.В., Игнатов А.Н. Определение дистанции атмосферного канала связи с заданным коэффициентом готовности для г. Новосибирска // Вест. СибГУТИ. 2009. № 4. С. 73–82.
3. Поллер Б.В., Бритвин А.В., Борисов Б.Д., Коломников Ю.Д., Коняев С.И., Кусакина А.Е., Шергунова Н.А., Курочкин В.Л., Зверев А.В., Курочкин Ю.В., Плюсин В.Ф. Характеристики энергоинформационной модели и методов построения телекоммуникационной и квантово-криптографической лазерной системы спутниковой связи // Проблемы информатики. 2013. № 1 (18). С. 69–75.
4. Кеннеди Р.С. Введение в теорию передачи сообщений по оптическим каналам с рассеянием // Тр. ин-та инженеров по электротех. и радиоэлектрон. 1970. Т. 58, № 10. С. 264–278.
5. Пожидаев В.Н. Выбор длины волны для систем загоризонтной связи в оптическом диапазоне // Радиотехн. и электрон. 1977. Т. 22, № 11. С. 2265–2271.
6. Пожидаев В.Н. Осуществимость линий связи ультрафиолетового диапазона, основанных на эффекте молекулярного и аэрозольного рассеяния в атмосфере // Радиотехн. и электрон. 1977. Т. 22, № 10. С. 2190–2192.
7. Haipeng D., Chen G., Arun K., Sadler B.M., Xu Z. Modeling of non-line-of-sight ultraviolet scattering channels for communication // IEEE J. Sel. Areas Commun. 2009. V. 27, N 9. P. 1535–1544.
8. Han D., Liu Y., Zhang K., Luo P., Zhang M. Theoretical and experimental research on diversity reception technology in NLOS UV communication system // Opt. Express. 2012. V. 20, N 14. P. 15833–15842.
9. Elshimy M.A., Hranilovic S. Non-line-of-sight single-scatter propagation model for noncoplanar geometries // J. Opt. Soc. Am.  A. 2011. V. 28, N 3. P. 420–428.
10. Kedar D. Multiaccess interference in a non-line-of-sight ultraviolet optical wireless sensor network // Appl. Opt. 2007. V. 46, N 23. P. 5895–5901.
11. Belov V.V., Tarasenkov M.V., Abramochkin V.N., Ivanov V.V., Fedosov A.V., Troitskii V.O., Shiyanov D.V. Atmospheric Bistatic Communication Channels with Scattering. Part 1. Methods of study // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 5. P. 364–370.
12. Belov V.V., Tarasenkov M.V., Abramochkin V.N., Ivanov V.V., Fedosov A.V., Gridnev Yu.V., Troitskii V.O., Dimaki V.A. Atmospheric Bistatic Communication Channels with Scattering. Part 2. Field Experiments in 2013 // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 3. P. 202–208.
13. Belov V.V., Tarasenkov M.V., Abramochkin V.N., Troitskii V.O. Over-the-horizon Optoelectronic Communication Systems // Russ. Phys. J. 2014. V. 57, N 7. P. 202–208.
14. Belov V.V., Tarasenkov M.V., Abramochkin V.N. Bistatic Atmospheric Optoelectronic Communication Systems (Field Experiments) // Tech. Phys. Lett. 2014. V. 40, N 10. P. 871–874.
15. Абрамочкин В.Н., Белов В.В., Гриднев Ю.В., Кудрявцев А.Н., Тарасенков М.В., Федосов А.В. Оптико-электронная связь на рассеянном лазерном излучении в атмосфере. Полевые эксперименты // Светотехника. 2017. (В печати).
16. Белов В.В., Тарасенков М.В. Три алгоритма статистического моделирования в задачах оптической связи на рассеянном излучении и бистатического зондирования // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 5. С. 397–403; Belov V.V., Tarasenkov M.V. Three algorithms of statistical modeling in problems of optical communication on scattered radiation and bistatic sensing // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 6. P. 533–540.
17. Белов В.В., Тарасенков М.В. Алгоритмы статистического моделирования импульсных реакций бистатических каналов связи // Тр. Междунар. конф. «Актуальные проблемы вычислительной и прикладной математики – 2015», посвященной 90-летию со дня рождения академика Гурия Ивановича Марчука. Ин-т вычислительной математики и математической геофизики СО РАН. Новосибирск. 19–23 октября 2015 г. Новосибирск: Абвей, 2015. С. 95–101.
18. Зуев В.Е., Белов В.В., Веретенников В.В. Теория систем в оптике дисперсных сред. Томск: ИОА СО РАН, «Спектр», 1997. 402 с.
19. Kneizys F.X., Shettle E.P., Anderson G.P., Abreu L.W., Chetwynd J.H., Selby J.E.A., Clough S.A., Gallery W.O. User Guide to LOWTRAN-7. ARGL-TR-86–0177. ERP 1010. MA. Hansom AFB, 1988. P. 137.
20. Анисимова И.И., Глуховской Б.М. Фотоэлектронные умножители. М.: Сов. радио, 1974. 61 с.
21. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приёмники оптического излучения. М.: Радио и  связь, 1987. 296 с.
22. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Высш. школа, 1974. 376 с.
23. Васильев А.Ф., Чмутин А.М. Фотоэлектрические приёмники излучения. Волгоград: ВГУ, 2010. 81 с.
24. Чечик Н.О., Файнштейн С.М., Лифшиц Т.М. Электронные умножители / Под ред. Д.В. Зернова. М.: ГИТТЛ, 1957. 576 с.
25. Гуревич М.М. Фотометрия (теория, методы и приборы). Л.: Энергоатомиздат, 1983. 272 с.