Добірка наукової літератури з теми "Технології оптичного зв’язку"

Актуальність теми дослідження. Технологія Wi-Fi використовується для побудови безпровідних локальних мереж Wi-Fi. Недоліками Wi-Fi технології є використання радіоканалу, інтерференція, низька безпека й захищеність даних і самих мереж Wi-Fi. Тому є потреба в модифікації безпроводового доступу. Постановка проблеми. Усунення недоліків дасть змогу забезпечити користувачів високонадійним та швидкісним зв’язком. Запропоновано модифікацію безпроводового доступу. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації з досвіду використання в локальних мережах оптичних технологій. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Можливість перехоплення інформаційних сигналів, що випромінюються через віконні отвори. Відсутність всеспрямованих оптичних антен. Постановка завдання. Вдосконалення параметрів та характеристик локальних оптичних мереж доступу, зокрема підвищення рівня інформаційної захищеності. Виклад основного матеріалу. У роботі проведено порівняльний аналіз двох систем безпровідного абонентського доступу. Показано, що система безпровідного доступу з використанням оптичних технологій має певні переваги, серед яких можна відзначити відсутність завад від сусідніх мереж та практично повну захищеність від перехоплення інформації. Запропоновано застосування світлодіодів ультрафіолетового діапазону для забезпечення відсутності витоку світлового сигналу через віконні отвори. Для побудови багатоточкових систем локального оптичного зв’язку з випадковим розташуванням абонентів запропоновано використання оптичних циліндричних елементів із високим показником заломлення. Висновки відповідно до статті. Побудова оптичних систем безпровідного зв’язку з використанням оптичних технологій має певні переваги перед безпровідними системами, що використовують радіотехнології.

Волоконно-оптичні системи є одним з найбільш перспективних напрямків при розробці фізичної основи інформаційного простору. При реалізації оптоволоконних ліній зв'язку часто виникає необхідність узгодження оптоелектронних компонентів з різними поперечними перетинами випромінюючих і приймаючих областей і різними числовими апертурами. Варіантом такого завдання може бути з'єднання одномодового і багатомодового волокон або випромінювачів і фотоприймачів з волокнами різних типів. Одним з методів такого узгодження є створення каскадних волокон, в яких лінзове волокно і кілька ділянок градієнтних волокон інтегровано в одномодове волокно. Предметом дослідження є технології елементів волоконно-оптичних систем передачі. Метою даної роботи є створення компонентів волоконно-оптичних ліній зв’язку, що дозволяють підвищувати ефективність вводу випромінювання від джерела в оптичних світловод, зокрема одномодовий. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішення наступних завдань: розглянути фактори, що впливають на втрати енергії при генерації і вводу випромінювання джерела в оптичне волокно, а також розробити і впровадити систему узгоджуючих елементів і дати послідовність дій для ефективного вводу випромінювання джерела в одномодове волокно. Висновки. Запропонована технічна і технологічна реалізація процесу робить можливим вводити більшу потужність в оптоелектронні лінії передачі інформації, що підвищує ефективність вводу випромінювання до 20 дБ. Визначення точності розташування сполучної площини в пристроях узгодження та взаємного розміщення випромінювачів та оптичного волокна дає можливість знизити втрати в з'єднанні до 0,1 дБ, передавати інформацію з більшою надійністю на більші відстані без регенерації і зберегти працездатність волоконно-оптичної системи в умовах впливу механічних, кліматичних і радіаційних факторів

Робота присвячена дослідженню напівпровідникових лазерів, їх функціонуванню, формалізації процесу як об'єкту керування. Розглянуті системи автоматичного керування напівпровідниковими лазерними діодами з розподіленим зворотнім зв’язком, зокрема одночастотні DFB- (англ. Distributed feedbacklaser «з розподіленим зворотним зв'язком»)лазерні діоди, які використовуються, як в якості високостабільних джерел оптичного сигналу у системах передачі даних так і джерел випромінювання із змінною довжиною хвилі випромінювання. Приведені основні відомості про лазерні діоди, їх характеристики та класифікація за фізичним станом. Розглянуті питання використання DFB-лазерів в якості джерела когерентного електромагнітного випромінювання зі змінною довжиною хвилі випромінювання. Представлена структурна схема типового напівпровідникового лазерного DFB-модуля, з взаємозв’язками між його основними компонентами. Проведена параметризація процесу формування лазерного випромінювання до рівня параметричної схеми. Представлена параметрична схема процесу як об’єкту керування та структурна схема моделі процесу. Проведено аналіз структурної організація існуючих систем автоматичного керування. Розглянуті принципи побудови існуючих систем автоматичного керування, які використовуються для формування когерентного електромагнітного випромінювання в системах передачі даних за технологією оптичного мультиплексування CWDM(Coarse Walelenght Devision Multiplexing) та DWDM (Dense Walelenght Devision Multiplexing). Виявлено основні недоліки та розглянуті можливі рішення для удосконалення структури і функцій систем автоматичного керування процесом. Представлені структурні схемі перспективних систем автоматичного керування побудованих за принципами інваріантності та автономності.

У статті проаналізовано шляхи підвищення ефективності роботи пункту технічного спостереження (ПТС) на основі аналізу технічного забезпечення (ТЗ) механізованих підрозділів Національної гвардії України та Збройних Сил України, а також технічне оснащення наявних технічних пунктів спостереження (ПС) та необхідність доопрацювання існуючого мобільного комплексу наземної розвідки “Джеб” до потреб рухомого пункту технічного спостереження (РПТС), а потім його використання як базового. Мобільний пункт технічного спостереження мобільного комплексу наземної розвідки “Джеб” є частиною комплексу REW “Ground Exploration”, який потребує подальшої розробки шляхом розширення доступності оперативної інформації щодо контролю обладнання та особового складу. На сьогодні бойові можливості комплексу такі: автоматичне виявлення і розпізнавання наземних і малошвидкісних низьколітаючих цілей на відстані до 12 км за допомогою РЛС міліметрового діапазону; виявлення і розпізнавання цілей на відстані до 5–8 км в оптичному діапазоні довжин хвиль за допомогою телевізійної і тепловізійної систем в денних і нічних умовах, а так само в умовах обмеженої видимості; детальна дорозвідка цілей у видимому та інфрачервоному діапазонах довжин хвиль; визначення відстані до розвідувальних цілей з точністю до 5 м за допомогою лазерного далекоміра; визначення власних координат комплексу та цілей і прив’язка їх до місцевості; розвідка цілей в умовах активної протидії з боку супротивника засобами РЕБ; відображення озвідувальної інформації про цілі (кількість цілей, склад цілей, дальність, пеленг, детальна відеоінформація про цілі, координати комплексу) на дисплеї ЕОМ, що працює в мультиекранному режимі, і екрані РКІ монітора; сканування і реєстрація радіосигналів систем зв’язку і телекомунікації у виділених ділянках радіодіапазону; зняття характеристик зареєстрованих сигналів (несуча частота, ширина смуги, потужність, вид модуляції, параметри зондувальних імпульсів та ін.); відображення та індикація характеристик аналізованогодіапа зону/джерела; ведення бази даних зареєстрованих джерел; класифікація та ідентифікація виявлених джерел і прив’язка їх до можливих технічних засобів; визначення напрямку випромінювання виявлених джерел (за наявності відповідних антенних систем); перехоплення та реєстрації сигналів стільни кового, пейджерного і транкового зв’язку стандартів AMPS/DAMPS (протоколи IS-54B, IS-136 і IS-641), NAMPS, TACS, NMT-450 (900), GSM-900, DCS-1800, MPT-1327, EDACS, FLEX, RDS, POCSAG; передача розвідувальної інформації (текстової та відео) по радіоканалу на командні пункти.Практична реалізація запропонованого підходу дозволяє надати додаткову необхідну інформацію для прийняття управлінських рішень щодо ТЗ:технічний стан, місце розташування та причини зупинок контрольованого обладнання тощо, а також стан екіпажів та їх місцезнаходження; наявність сил і засобів ротивника в зоні дії підлеглих частин з ТЗ;прокладання оптимального маршруту відносно засобів ремонту та евакуації в реальному часі, пов’язаних з поточною ситуацією в бою.Інформація про РПТС повинна надходити через систему підключених датчиків, встановлених на контрольованих машинах, що дозволяє отримати дані:про стан машин, систем і механізмів машини;причини несподіваної зупинки автомобіля (перекинуті, застрягли, пожежі, травми (динамічний удар);наявність палива;наявність боєприпасів;облік споживання палива при підключенні додаткових датчиків рівня палива;ведення обліку кожного члена екіпажу. Набір датчиків залежить від цілей, які переслідує замовник. Ефективність запропонованої автоматизації обробки оперативної інформації про озброєння та військову техніку визначається при розробці проекту автоматизованої інформаційної технології (АІТ) з метою обґрунтування її доцільності і вибору оптимального варіанта, а також після практичної реалізації проекту для обчислення фактично отриманого ефекту Запропоновано метод визначення ефективності модернізованого мобільного комплексу наземних розвідувальних даних РЕБ “Джеб” для потреб РПТС.

Стаття присвячена обґрунтуванню можливості використання методу ІЧ-спектроскопії для дослідження особливостей хімічного складу шротів кедрового і волоського горіхів та здобного печива з їх використанням. Оцінювання повноцінності горіхових шротів щодо вмісту нутрієнтів проведено за методикою, заснованою на розрахунку величини відносної оптичної густини. Встановлено, що в ІЧ-спектрах горіхових шротів та печива з їх додаванням спостерігається приблизно однаковий набір смуг поглинання, приписуваних відповідним типам коливань: валентні коливання гідроксильних груп в молекулах органічних кислот, вуглеводів, флавоноїдів з максимумами при 3365 см-1 до 3400 см-1 ν(ОН); 3005 см-1 та 722 см-1 – валентні та деформаційніколивання – СН подвійного зв’язку поліненасичених жирних кислот; 2925 см-1, 2855 см-1 – асиметричні та симетричні валентні коливання n (С–Н) вуглецевого скелету в -СН2-; 1746 см-1 – ν (С=О) валентні коливання в протонованій карбоксильній групі –СООН, 1545 см-1 νas(C = O), 1415 см-1 νs(C = O) асиметричні та симетричні валентні коливання СОО- груп та 1240 см-1 валентні коливання ν(С-О) карбонових, аміно- та жирних кислот; 1380 см-1 та 1050 см-1 – деформаційні δ(О-Н) та симетричні коливання О–Н груп флавоноїдів; 1163 см-1 – коливання піранозних циклів пектинових речовин. Порівняння ІЧ-спектрів шроту кедрового та шроту волоського горіхів свідчить про їх близький якісний хімічний склад, що зумовлено схожістю положення й інтенсивності смуг поглинання. Відмічається, що до складу горіхових шротів входять білкові речовини, поліненасичені жирні кислоти, флавоноїди, органічні кислоти та пектинові речовини, причому за вмістом зазначених речовин шрот кедрового горіха дещо поступається шроту волоського горіха. Аналіз ІЧ-спектрів зразків здобного печива з використанням горіхових шротів показав, що використання цих добавок у технологіях здобного печива забезпечує суттєве підвищення вмісту в ньому фізіологічно-функціональних інгредієнтів та сприяє збільшенню у виробах вологи, що сприятиме уповільненню усихання такого печива у процесі зберігання. Проведено аналітичні та експериментальні дослідження, на основі яких вивчена можливість ефективного застосування ІЧ-спектроскопії для дослідження особливостей складу шротів кедрового та волоського горіха та здобного печива з їх використанням.

Інтенсивне впровадження електротехніки, радіотехніки й електроніки майже у всі галузі народного господарства, науку, техніку, медицину, побут поставило перед широким колом фахівців (радіоінженери, інженери з прискорювальних установок, з ядерної техніки, електроніки, автоматики тощо) завдання активного освоєння методів розрахунків електродинамічних задач. Створення та експлуатація новітніх радіоелектронних пристроїв та приладів визначають зростаючу потребу у добре підготованих фахівцях радіотехнічного напряму.У сучасній радіотехніці й зв’язку широке застосування знаходять електромагнітні хвильові процеси і різноманітні пристрої, у яких ці процеси відіграють суттєву роль: передавальні лінії й хвилеводи, випромінювачі й приймальні антени, об’ємні резонатори й фільтри, невзаємні пристрої з феритами, елементи обчислювальних машин і комутаційних пристроїв, що працюють у сантиметровому або оптичному діапазоні.Курс «Технічна електродинаміка» та подібні до нього є обов’язковими для вивчення під час підготовки фахівців. Крім того, електродинаміка є важливою частиною теоретичної фізики, тому курси з електродинаміки читаються у переважній більшості університетів, й, у тій або іншій формі, і в ряді вищих технічних навчальних закладів.За програмою цього курсу найчастіше розглядаються наступні теми:1. Елементи векторного аналізу та математичної теорії поля2. Рівняння Максвелла3. Пласкі електромагнітні хвилі4. Відбиття та переломлення пласких електромагнітних хвиль5. Стале електричне поле6. Стале магнітне поле7. Поширення електромагнітних хвиль8. Хвилеводи9. Об’ємні резонаториВивчення вище перелічених тем вимагає використовувати такі операції з математичної теорії поля, як градієнт, ротор, дивергенція, скалярний та векторний добуток векторів тощо, розв’язувати рівняння у частинних похідних за методами Д’Аламбера (поширення хвиль), відокремлення змінних (рівняння Лапласа, Пуассона, Гельмгольця), визначати структури полів (типи хвиль) у хвилевідних лініях та об’ємних резонаторахЗ іншого боку, чільне місце у підготовці майбутнього фахівця посідає місце вміння використовування систем комп’ютерної математики (СКМ). Підготовка майбутнього фахівця до використання інформаційно-комунікаційних технологій має відбуватися не тільки на заняттях з дисциплін природничо-наукового циклу, а насамперед під час вивчення фундаментальних дисциплін.До простих і відносно нескладних систем комп’ютерної математики, щоправда з дещо обмеженими можливостями, відносять системи Derive та різні версії системи Mathcad. Система Derive вважається навчальною СКМ початкового рівня. Вона функціонує на основі мови штучного інтелекту (MuLisp) і є найменш вимогливою до апаратних можливостей персональних комп’ютерів: це єдина система, яка здатна працювати навіть на комп’ютерах раритетного класу IBM PC ХТ без жорсткого диску. Проте за можливостями вона не може конкурувати з системами більш високого класу ані у чисельних розрахунках, ані у символьних перетвореннях, ані у графічній візуалізації результатів обчислень.До середнього рівня СКМ відносять системи класу Mathcad. Ця СКМ має висококласну систему чисельних обчислень, проте дещо обмежену систему символьних перетворень, що реалізовано системою MuPAD (достатньо сказати, що лише 300 функцій ядра MuPAD доступні у Mathcad). Втім, графічні можливості різних версій Mathcad мало чим поступаються графіці більш складних СКМ.Більшість перших CKM призначалася для чисельних розрахунків. Їх результат завжди конкретний – це або число, або набір чисел, що зображується у вигляді таблиці, матриці або точок графіків. Однак вони не надавали можливості одержати загальні формули, що описують розв’язок задач. Як правило, з результатів чисельних обчислень неможливо було зробити загальні теоретичні, а часом і практичні висновки. Символьні (чи, інакше, аналітичні) операції – це якраз те, що кардинально відрізняє системи класу Maple та Mathematica (і подібні їм символьні математичні системи) від систем для виконання чисельних розрахунків. Під час виконання символьних операцій завдання на обчислення складаються у вигляді символьних (формульних) виразів, і результати обчислень також подаються у символьному вигляді. Числові результати при цьому є окремими, частковими випадками символьних.Вирази, що зображено у символьному вигляді, відрізняються високим ступенем загальності.Maple та Mathematica мають приблизно однакові можливості як в галузі символьних обчислень, так і в галузі числових розрахунків. Варто відзначити, що інтерфейс Maple є більш інтуїтивно зрозумілим, ніж у більш строгої системи Mathematica. Обидві системи в останніх реалізаціях зробили якісний стрибок у напрямі ефективності розв’язання задач в числовому вигляді, зокрема через підвищення швидкості виконання матричних операцій або застосування СКМ Matlab.Як ілюстрацію застосування СКМ Maple до курсу технічної електродинаміки розглянемо кілька прикладів розв’язання типових задач.1. Визначити дивергенцію і ротор векторного поля , яке має в декартовій системі координат єдину складову .with(VectorCalculus):F := VectorField(<20*sin(x/Pi),0,0>, ’cartesian’[x,y,z]); div := Divergence(F); rot := Curl(F); 2. Визначити дивергенцію і ротор векторного поля , яке характеризується такими складовими в циліндричній системі координат: , Аφ = 0, Аz = 0.F := VectorField(<10/r^2,0,0>, ’cylindrical’[r,phi,z]); div := Divergence(F); rot := Curl(F); 3. Визначити дивергенцію і ротор векторного поля , яке має в сферичній системі координат єдину складову Аθ = 8r ехр (– 10r).F := VectorField( <0,0,8*r*exp(-10*r)>, ’spherical’[r,phi,theta] ); div := Divergence(F); rot := Curl(F); 4. Побудувати структуру поля для хвилі типу Н12 у прямокутному хвилеводіcontourplot(H0*cos(m1*Pi*x/a)*cos(n1*Pi*y/b), x=0..a, y=0..b, contours=30, numpoints=2000, coloring=[white,white], filled=true, labels=["a","b"], title="Структура поля класу H (TE)"); 5. Побудувати структуру поля для хвилі типу Е21 у прямокутному хвилеводіcontourplot(E0*sin(m*Pi*x/a)*sin(n*Pi*y/b), x=0..a, y=0..b, contours=30, numpoints=2000, coloring=[white,white], filled=true, labels=["a","b"], title="Структура поля класу Е (TM)"); 6. Побудувати структуру поля для хвилі типу Е21 у круглому хвилеводіcontourplot([r,phi,E0*(epsilonmn/R)^2*BesselJ(m,r*epsilonmn/R)* sin(m*phi)], r=0..R, phi=0..2*Pi, coords=cylindrical, contours=30, numpoints=2000, coloring=[white,white], filled=true, title="Структура поля класу Е (TM)"): З вище викладеного та проілюстрованого випливає, що систему комп’ютерної математики Maple доцільно використовувати під час викладання курсу «Технічна електродинаміка» або подібні до нього, особливо на практичних заняттях або під час самостійної підготовки студентів, щоб суттєво зменшити час на непродуктивні дії обчислень чи графічних побудов.

У роботі за результатами виконаних теоретичних та практичних досліджень удосконалено архітектуру та метод синтезу мереж центрів обробки даних. Розроблено новий багатоадресний перестановочний неблокувальний НБ перемикач з використанням триступеневих комутаційних елементів перемикання ТКЕП.