Том 32, номер 04, статья № 3

Аннотация:

С помощью алгоритма модифицированной двойной локальной оценки метода Монте-Карло моделируются импульсные реакции подводного канала связи вне прямой видимости на рассеянном излучении для базовых расстояний между источником и приемником от 10 до 100 м на длине волны 0,5 мкм. На их основе оценены мощности принимаемого излучения и максимальные скорости передачи информации.

Ключевые слова:

подводная связь, канал связи на рассеянном излучении вне прямой видимости, метод Монте-Карло

Список литературы:

1.  Kaushal H., Kaddoum G. Underwater Optical Wireless Communication // IEEE ACCESS. 2016. V. 4. P. 1518–1547.
2.  Arnon S., Kedar D. Non-line-of-sight underwater optical wireless communication network // J. Opt. Soc. Am. A. 2009. V. 26, N 3. P. 530–539.
3.  Jasman F., Green R.J. Monte Carlo Simulation for Underwater Optical Wireless Communications // Proc. 2013 2nd Intern. Workshop on Opt. Wireless Commun. 2013. P. 113–117.
4.  Li J., Ma Y., Zhou Q., Zhou B., Wang H. Channel capacity study of underwater wireless optical communications links based on Monte Carlo simulation // J. Opt. 2012. V. 14, N 1. P. 1–7.
5.  Jaruwatanadilok S. Underwater Wireless Optical Communication Channel Modeling and Performance Evaluation using Vector Radiative Transfer Theory // IEE J. Sel. Areas Commun. 2008. V. 26, N 9. P. 1620–1627.
6. Hanson F., Radic S. High bandwidth underwater optical communication // Appl. Opt. 2008. V. 47, N 2. P. 277–283.
7. Gabriel C., Khalighi M.A., Bourennane S., Leon P., Rigaud V. Monte-Carlo-Based Channel Characterization for Underwater Optical Communication Systems // J. Opt. Commun. Netw. 2013. V. 5, N 1. P. 1–12.
8.  Gabriel C., Khalighi M.A., Bourennane S., Leon P., Rigaud V. Channel Modeling for Underwater Optical Communication // 2011 IEEE Globecom Workshops. 2011. P. 833–837.
9. Doniec M., Detweiler C., Vasilescu I., Rus D. Using Optical Communication for Remote Underwater Robot Operation // IEEE/RSJ 2010 Intern. Conf. Intelligent Robots and Systems. 2010. P. 4017–4022.
10. Neuner B., Pascoguin B.M. A novel method to optimize the wavelength for underwater free-space optical communications // Proc. SPIE. 2014. V. 9224, N 922417. P. 1–8.
11. Dalgleish F.R., Shirron J.J., Rashkin D., Giddings T.E., Dalgleish A.K.V., Cardei I., Ouyang B., Caimi F.M., Cardei M. Physical layer simulator for undersea free-space laser communications // Opt. Eng. 2014. V. 53(5), N 051410. P. 1–14.
12.  Tian B., Zhang F., Tan X. Design and Development of an LED-based Optical Communication System for Autonomous Underwater Robots // 2013 IEEE/ASME Intern. Conf. Advanced Intelligent Mechatronics: Mechatronics for Human Wellbeing. 2013. P. 1558–1563.
13. Tang S., Dong Y., Zhang X. Impulse Response Modeling for Underwater Wireless Optical Communication Links // IEEE Trans. Commun. 2014. V. 62, N 1. P. 226–234.
14.  Majumdar A.K., Siegenthaler J., Land P. Analysis of Optical Communications through the Random Air-Water interface: Feasibility for Under-Water Communications // Proc. SPIE. 2012. V. 8517, N 85170T. Р. 1–13.
15.  Doniec M., Angermann M., Rus D. An End-to-End Signal Strength Model for Underwater Optical Communications // IEEE J. Oceanic Eng. 2013. V. 38, N 4. P. 743–757.
16. Choudhary A., Jagadeesh V.K., Muthuchidambaranathan P. Path loss analysis of NLOS Underwater Wireless Optical Communication channel // 2014 Intern. Conf. on Electronics and Commun. Systems. 2014. P. 1–4.
17.  Jagadeesh V.K., Choudhary A., Bui F.M., Muthuchidambaranathan P. Characterization of Channel Impulse Responses for NLOS Underwater Wireless Optical Communications // 2014 Fourth Intern. Conf. on Advances in Computing and Communications. 2014. P. 77–79.
18. Белов В.В., Абрамочкин В.Н., Гриднев Ю.В., Кудрявцев А.Н., Тарасенков М.В., Федосов А.В. Оптико-электронные бистатические коммуникационные системы. Полевые эксперименты на искусственном и естественном водоемах // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 1. С. 82–87; Bеlov V.V., Аbramochkin V.N., Gridnev Yu.V., Kudryavtsev А.N., Таrаsеnkov М.V., Fеdosov А.V. Bistatic optoelectronic communication systems: Field experiments in artificial and natural water reservoirs // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 4. P. 366–371.
19.  Марчук Г.И., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А., Дарбинян Р.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С. Метод Монте-Карло в атмосферной оптике. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1976. 284 с.
20.  Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н., Иванов В.В., Федосов А.В., Троицкий В.О., Шиянов Д.В. Атмосферные бистатические каналы связи с рассеянием. Часть 1. Методы исследования // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 4. С. 261–267; Bеlov V.V., Таrаsеnkov М.V., Аbramochkin V.N., Ivanov V.V., Fеdosov А.V., Тroitskii V.О., 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.
21.  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; Bеlov V.V., Таrаsеnkov М.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.
22. Тарасенков М.В., Белов В.В. Сравнение трудоемкости алгоритмов статистического моделирования импульсной реакции канала бистатической лазерной связи на рассеянном излучении и бистатического лазерного зондирования // Вычисл. технол. 2017. Т. 22, № 3. С. 91–102.
23. Тарасенков М.В., Белов В.В., Познахарев Е.С. Моделирование процесса передачи информации по атмосферным каналам распространения рассеянного лазерного излучения // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 5. С. 371–376; Таrаsеnkov М.V., Bеlov V.V., Poznakharev E.S. Simulation of information transfer through atmospheric channels of scattered laser radiation propagation // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 5. P. 412–416.
24.  Акулова О.Б., Букатый В.И., Суторихин И.А. Влияние компонентов природной воды на спектральный показатель ослабления света (на примере водоемов Алтайского края) // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30. № 5, С. 414–419.
25.  Кукушкин А.С. Пространственно-временная изменчивость распределения прозрачности вод в северо-западной части Черного моря // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 9. С. 750–762.
26. Ростовцева В.В., Гончаренко И.В., Коновалов Б.В., Алюкаева А.Ф. Оперативная оценка состояния прибрежных морских акваторий по данным пассивного оптического зондирования поверхности воды с борта судна // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 12. С. 1017–1022; Rоstovtsevа V.V., Goncharenkо I.V., Kоnоvalov B.V., Аlukaevа А.F. Rapid estimation of the ecological state of coastal water areas based on shipboard passive remote optical sensing of the water surface // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 3. P. 225–232.
27. Запевалов А.С. Определение статистических моментов уклонов морской поверхности оптическими сканерами // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 9. С. 789–793; Zapevalov А.S. Determination of the statistical moments of sea-surface slopes by optical scanners // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 1. P. 91–95.
28. Оптика океана и атмосферы / под ред. К.С. Шифрина. М.: Наука, 1981. 231 с.
29.  Оптика океана. Т. 1. Физическая оптика океана / под ред. А.С. Монина. М.: Наука, 1983. 372 с.
30.  Оптика океана. Т. 2. Прикладная оптика океана / под ред. А.С. Монина. М.: Наука, 1983. 236 с.
31.  Haipeng D., Chen G., Arun K., Sadler B.M., Xu Z. Modeling of non-line-of-sight ultraviolet scattering channels for communication // IEEE J. Select. Areas Commun. 2009. V. 27, N 9. Р. 1535–1544.