Сети и системы связи

Разработана решетка зеркал, изготовленных с помощью микромех. обработки. Представлено одночиповое зеркало, состоящее из 84-х зеркал, собранных в линейную решетку со средним шагом ЭКВИВ95 мкм. Каждое зеркало снабжено парой поликремниевых управляющих электродов, размещенных ниже зеркала. Эти электроды позволяют осуществлять независимое вращение зеркал вокруг осей, параллельных продольному направлению решетки при приложении определенного напряжения. Угол наклона зеркал составил +/-2 градуса при управляющем напряжении .

Приводится описание сигнально-кодовых конструкций (СКК), построенных на основе многопозиционной фазово-импульсной модуляции и решетчатого кодирования для беспроводной связи в ИК диапазоне. Для обработки таких СКК предполагается использование алгоритма приема по критерию макс. правдоподобия, который ослабляет влияние рассеяния канала. Предложенные СКК обладают большей энергетической эффективностью и менее чувствительны к влиянию многолучевости, когда скорость передачи оказывается соизмеримой с шириной полосы канала.

Описан итеративный метод на основе местоположения для измерения импульсного отклика оптических беспроводных каналов. Метод позволяет одновременно оценить каналы для множества местоположений приемников или передатчиков, что значительно сокращает время вычислений. Предложена простая геом. модель для среды внутри помещения, которая учитывает все внутренние особенности помещения (мебель, людей и т. д.), что позволяет точно оценить эффект затенения. Разработана модель распространения для произвольно ориентированных внутри комнаты приемников и передатчиков. Приведены результаты вычислений.

О лазерной указке и ее использовании в различных конструкциях на страницах журнала рассказывалось немало. Предлагались, например, фототир, тренажер снайпера, охранные устройства. Сегодня читатели смогут познакомиться со светотелефоном на базе такой указки, который был разработан в кружке радиоконструирования Генической районной станции юных техников под руководством автора статьи – Василия Георгиевича Солоненко.

Предложен модифицированный алгоритм Монте-Карло для расчета импульсной характеристики ИК беспроводного канала внутри помещения. Разработанный смешанный детерминистический алгоритм отслеживания траектории луча позволяет рассчитывать характеристики канала в присутствии многочисленных отражений внутри помещения. приведены результаты моделирования. Показана достаточно высокая точность расчета. Проведено сравнение разработанного алгоритма с ранее использовавшими методами.

Представлены результаты эксперим. исследования высокоскоростной оптической линии в свободном пространстве, использующей соединенные последовательно лазеры среднего ИК диапазона (лямбда=8,1 мкм) с прямой модуляцией. Стабильное функционирование линии было реализовано на расстояние ЭКВИВ200 м. Была осуществлена передача без ошибок мультимедийный данных, кодированных в формате фазовой манипуляции с четвертичными фазовыми сигналами. В процессе передачи использовалось несколько сотен цифровых кодированных мультимедийных каналов. Проведено сравнение надежности системы при воздействии погодных условий (туман) с линиями, работающими в ближнем ИК диапазоне (лямбда=0,85 мкм).

Представлена и исследована двумерная система атмосферной беспроводной связи с многостанционным доступом с кодовым разделением каналов, в которой используется формат М-ричной ФИМ сигнала. Детально рассмотрено влияние атмосферных сцинтилляций на вероятность возникновения однобитовой ошибки в такой системе связи с учетом таких факторов, как многопользовательская интерференция, шум лавинного ФД и тепловой шум. Показано, что атмосферные сцинтилляции являются важнейшим фактором, влияющим на возникновение ошибок. Определены условия, при которых м. б. осуществлена высокоскоростная связь.

Система лазерной связи с подвижными объектами относится к области оптической связи и м. б. использована для оперативной скрытой передачи информации подвижным объектам в тактическом звене управления. Достигаемый техн. результат – исключение несанкционированного доступа в систему связи, повышение ее помехоустойчивости. Система лазерной связи содержит установленные на подвижном объекте фотоприемник, 1-й блок памяти, блок обработки сигналов и блок индикации, а на центр, передатчике – блок информации центр. передатчика, импульсный лазер, оптический удвоитель частоты и оптический модулятор, блок сжатия сигналов, 2-й блок памяти, блок исполнения, генератор случайных сигналов. 2 ил.

Выполнены комплексные исследования характеристик излучения нового поколения мощных лазерных излучателей на основе гетероструктур с квантоворазмерными слоями в непрерывном и импульсном режимах: энергетических, пространственных, спектральных и модуляционных. Последовательное развитие МОС-гибридной технологии выращивания гетероструктур позволило более чем в 3 раза (до 200 мВт) увеличить мощность излучения одномодовых лазерных излучателей на основе GaAlAs в диапазоне длин волн 0,8-0,85 мкм и InGaAs с длиной волны 0,98 мкм. Исследование параметров излучения в импульсно-кодовом режиме вплоть до частот модуляции 155 МГц показало, что разработанные лазеры можно использовать в передатчике информационного канала, работающем со скоростью 100 Мбит/с в аппаратуре межспутниковых оптических линий связи.

Описана программируемая антенна, интегральным функциональным узлом которой является устройство контроля излучаемой мощности в виде фотодетектора волноводного типа, выходной сигнал которого вводится в антенну. Устройство контроля мощности снабжено также средствами для контроля уровня шумов принимаемого сигнала и средствами для оценки необходимого значения излучаемой мощности. Приведены результаты моделирования системы. Описанная система рассмотрена как один из этапов разработки программируемых антенных систем оптического диапазона.

Экспериментально показано, что при использовании методов обращения волнового фронта (ОВФ) для самонаведения лазерного излучения на удаленные объекты доля излучения, попадающего точно на объект, составляет 80%±10% от всей энергии, отраженной от ОВФ-зеркала, и в большинстве случаев слабо зависит от величины турбулентности атмосферы и длины трассы, несмотря на значительную величину апертурных потерь.

Рассмотрена решетка лазеров с вертикальными резонаторами, излучающих с поверхности, смонтированных методом перевернутого кристалла в системах оптических межсоединений на интегрированных полимерных волноводах. Использовании паяных столбиковых выводов из индия можно избежать термического повреждения полимерных волноводов. Для исследования микроструктуры и состава элементов использовались сканирующий электронный микроскоп и спектроскопическая система на X-лучах.

Экспериментально исследовано влияние линейной ЧМ на характеристики лазерных систем связи в свободном пространстве, использующих приемники прямого детектирования с оптическим предусилением. Проанализированы изменения чувствительности приемников в присутствии линейной ЧМ и оптимизирована как оптическая, так и эл. ширина полосы приемника относительно чувствительности. Для кодирования с возвратом к нулю при 33% коэф. заполнения чувствительность приемника уменьшается из-за уширения спектра принятого сигнала обычно на 3 дБ. При кодировании без возврата к нулю паразитная ЧМ уменьшает межсимвольную интерференцию более, чем на 1,8 дБ.

Представлены результаты проектирования и тестирования блока точного наведения, позволяющего стабилизировать линию визирования оптической линии системы передачи данных в космосе. Скорость работы блока позволяет компенсировать помехи, вызванные вибрацией платформы. При этом он компактен и имеет низкое потребление мощности. Второй блок точного наведения, смонтированный в оборудовании оптического терминала, позволяет реализовать функцию упреждающего наведения, требуемого в сверхпротяженных двунаправленных межспутниковых оптических линиях. Конструкция блока основана на зеркалах, управление которыми осуществляется с помощью магн. привода.

Разработана новая система активного наведения оптической системы связи точка-точка, специально оптимизированная для наземной оптической системы связи точка-точка. Данная система лазерной связи в свободном пространстве м. б. использована для передачи информации между зданиями, расположенными на небольшом расстоянии. Перечислены требования к системам наведения и слежения. Система активного наведения выполнена на кольцевом универсальном шарнире.

Рассмотрена история создания оптических систем связи. Для решения вопроса о том, какой диапазон (мм-волн или ИК) предпочтителен при реализации атмосферных линий связи небольшой протяженности (до нескольких км) проведено сравнение характеристик аппаратуры и условий распространения излучения в атмосфере. Показано, что атмосферные линии ИК-диапазона могут с успехом конкурировать с линиями на мм-волнах, превосходя последние по ряду показателей.