ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВОЙСТВА КОГЕРЕНТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ Физические и статистические свойства когерентных оптических каналов связи из "Статистическая теория лазерной связи " Приложение 2. Анализ взаимодействия излучений с приемным уст ройством и статистические характериспики сигнала на его выходе. [c.4] Приложение 5. Вывод производящей функции. . [c.4] Приложение 6. Вычисление моментов распределения (2.76). [c.4] Проблема разработки общей (статистической) теории передачи информации в оптическом диапазоне волн в последнее время приобретает все большую актуальность. Двойственность природы электромагнитного излучения заставляет исследователей развивать два направления этой теории. Первое направление связано с волновым представлением электромагнитного поля и с использованием в качестве чувствительного элемента приемника, наблюдающего амплитуду напряженности поля. Второе направление связано с корпускулярной или фотонной природой излучения и с использованием приемника, считающего фотоны поля. Разумеется, оба направления тесно связаны друг с другом, однако алгоритм и структура оптимальных приемных систем существенно отличны, поскольку они зависят как от чувствительного элемента, так и от того представления, которое положено в основу исследований и проектирования. [c.5] В данной монографии разрабатывается статистическая теория связи на базе фотонного представления излучения. В ней обобщены, систематизированы и дополнительно развиты вопросы статистической теории связи с учетом именно фотонной природы электромагнитного излучения. -Анализ современного состояния теории свидетельствует о том. что в настоящее время необходимо подвести итог начального этапа в развитии указанного направления. Отчетливо представляя, что всякое подведение итога исследований в столь бурно развивающейся области, какой является лазерная техника, быстро теряет новизну, автор тем не менее считает, что в настоящее время целесообразно подвести предварительные итоги в области статистической теории передачи информации в оптическом диапазоне. [c.5] В книге предпринята первая попытка систематического изложения основных вопросов статистической теории обнаружения и выделения когерентных и некогерентных сигналов оптического диапазона на фоне различных помех и статистической теории нацеливания узких лучей значительная часть материала публикуется впервые. [c.5] Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую признательность заслуженному деятелю науки и техники РСФСР профессору А. В. Солодову за поддержку в работе, ряд ценных советов и критических замечаний, без которых работа не была бы выполнена. [c.6] При работе над некоторыми разделами книги существенную помощь оказал кандидат технических наук Р. М. Кочетков. Ряд спорных вопросов автор обсуждал с кандидатами технических наук Е. М. Калугиным, А. Н. Мартьяновым, В. Ф. Судаковым, Д. М. Халиковым, что способствовало улучшению книги. Всем им автор выражает искреннюю благодарность. При доработке книги существенную помощь автору оказали кандидат технических наук С. Н. Марова, представившая часть материала приложения 2, и Р. Г. Толпарев, совместно с которым написаны разд. 3.4 и пункт 14 приложения 2, Выражаю им свою признательность. [c.6] Очевидно, что в настоящем виде книга несвободна от недостатков. Автор с благодарностью примет все критические замечания читателей, их следует направлять по адресу Москва-центр, Чистопрудный бульвар 2, изд-во Связь . [c.6] Оптические квантовые генераторы (ОКГ) все более широко применяются в системах передачи информации. Высокие темпы развития лазерной техники позволяют с уверенностью сказать, что экспериментальные образцы систем связи в самом недалеком будущем будут заменены серийными образцами. [c.7] Возможности и перспективы построения систем передачи информации с ОКГ определяются рядом специфических особенностей последних. Используя ОКГ, можно обеспечить чрезвычайно высокую направленность пучков светового излучения, высокую стабильность частоты излучения, большую мощность в импульсном режиме. Лазерные системы имеют малые габариты и вес приемопередающих антенных установок при обеспечении заданной ширины диаграммы направленности. Эти системы позволяют обеспечить высокую пропускную способность (информативность) каналов связи и реализовать большую точность измерения параметров движения объектов. Большая пропускная способность оптических когерентных линий связи позволяет рассматривать вопрос о передаче телевизионной, телеметрической, телефонной и другой информации по одному какалу за очень короткое время создавать многоканальные телевизионные и телефонные системы. Эти бесспорные преимущества могут быть реализованы лишь при обеспечении высокой концентрации энергии в узком световом луче и при использовании совершенных приемных систем. [c.7] Однако непосредственное использование ОКГ в технике связи оказалось далеко не простой задачей, как предполагалось на начальном этапе. Определение реальных возможностей ОКГ в технике связи потребовало проведения обширных теоретических и экспернментальных исследований. Развитие теории и постановка экспериментов продолжаются и сейчас. Полученные результаты относятся к ряду частных проблем. Полное решение задачи использования ОКГ в технике связи намечается лишь в самое последнее время. Предстоит еще решить много проблем, прежде чем будут созданы практические образцы лазерных систем связи. [c.7] Статистическая теория передачи информации позволяет не только оценивать предельные возможности лазерных систем связи, но и указывает пути конкретного конструирования систем связи, т. е., по существу, подводит к синтезу этих систем, в частности к синтезу приемных устройств. [c.8] Теория статистических решений позволяет решать задачи в случае, когда опыт и интуиция инженера оказываются недостаточными она также определяет систематический единый подход к конструированию систем. Теоретически оптимальные системы не только определяют предельные рабочие характеристики, которых можно ожидать, но и указывают пути построения реальных систем. Реальная, близкая к оптимальной, система должна отражать главные особенности теоретически оптимальной. [c.9] Недостатками методов теории решений являются произвол в выборе критерия оптимальности и математическая сложность анализа. Обычно критерий оптимальности выбирают, исходя из конкретных условий решаемой задачи например, для систем обнаружения очень часто используют критерий максимума вероятности обнаружения полезного сигнала при заданной вероятности ложного обнаружения для систем связи часто используют критерий минимума среднего риска или средней ошибки и т. д. С точки зрения математической сложности анализа следует отметить, что большинство задач, в которых имеет место сильный сигнал, не доведено до стадии инженерного использования, в то время как пороговые задачи (при слабом сигнале) хорошо поддаются решению. Однако, как отмечается в [9], система, построенная как оптимальная или близкая к оптимальной при пороговых сигналах, обычно оказывается вполне удовлетворительной и при сильных сигналах. [c.9] Таким образом, методы статистической теории связи, основанные на теории решений, приводят к единой количественной теории оптимальных систем, позволяют оценивать эффективность или качество этих систем и сравнивать их между собой, а также определяют структуру систем. [c.9] В настоящее время статистическая теория передачи информации в оптическом диапазоне, основанная па теории решений, разработана очень слабо. Имеется небольшое число статей, посвященных обнаружению и выделению когерентных световых сигналов. В то же время возможности обнаружения и выделения полезных сигналов в системах оптического диапазона далеко не исчерпываются решениями, предложенными в этих статьях. Поэтому необходимо исследование максимального числа вопросов, связанных с разработкой статистической теории связи в оптическом диапазоне. При этом если для радиодиапазона актуальность статистической теории остро ощущается лишь для систем связи большой дальности, то в оптическом диапазоне, в силу указанных выше причин, уже на небольших дальностях уровень принимаемого сигнала невысок и оптимальная обработка сигнала с целью выделения информации становится необходимой. [c.10] Реализация систем связи с ОКГ в настоящее время затруднена из-за сложности обнаружения корреспондента узким лучом. Одной из важнейших проблем в разработке оптических систем связи следует считать проблему создания устройств нацеливания узких лучей. Высокие помехоустойчивость и дальность действия оптических систем связи могут быть сведены к нулю вследствие трудности наведения и удержания узкого луча на точно заданном направлении. [c.10] Вернуться к основной статье