سیستم مخابراتی لیزر در کانال هوایی

[sara _shaabanza]

سلام .می خواستم اگه در موردموضوع ذیل اطلاعاتی دارید مرا یاری کنید . سیستم مخابراتی لیزر در کانال هوایی Free space opticol communication

[diamonds55]

سلام .می خواستم اگه در موردموضوع ذیل اطلاعاتی دارید مرا یاری کنید . سیستم مخابراتی لیزر در کانال هوایی Free space opticolcommunication



موضوع درخواست شما هیچ ربطی به قسمت مدیریت نداره ولی فکر کنم این به دردتون بخوره و اگر به زبان english تسلط کامل دارید میتونم یه پروژه توپ که در مجله نیویورک تایمز هم چاپ شد و شخصا انحصار ثبتش رو دارم دراختیارتون بزارم .


به محض اينكه ابرها جلوي خورشيد را مي گيرند، با سيستم هاي ارتباطي ليزري تداخل ايجاد مي كنند. اما محققين Penn State با بكارگيري تركيبي از روش هاي محاسباتي در تلاش براي شكافتن راهي از درون ابرها مي باشند.
پروفسور محسن كاوه راد مي گويد: "ارتباطات در حوزه ي فركانس راديوئي در حالت كلي قابل اطمينان و قابل فهم هستند، اما نمي توانند جوابگوي مطالبات پديدار شده براي سرعت داده ي بالاتر باشند مگر اينكه نسبت بيشتري از طيف راديوئي را استفاده كنند."
اين استاد رشته مهندسي برق در W. L. Weiss مي افزايد: "ارتباطات نوري فضاي آزاد سرعت داده ي بسيار بالائي ارائه مي دهد اما اغلب هنگام لطف و مرحمت محيط كار مي كند."
نور ليزر بكار رفته در سيستم هاي ارتباطي مي تواند حجم انبوهي از اطلاعات را با خود حمل كند اما گرد و غبار، آلودگي، بخار آب و گازهاي درون ابرهاي متراكم پف كرده، نور ليزر را پراكنده كرده و انعكاس هائي را بوجود مي آورند. اتلاف قسمتي از نور به علت پراكندگي، كم اهميت تر از آن بخش هائي از پرتو ااست كه دچار انحراف مي شوند و با اينحال به نقطه ي هدف مي رسند، چرا كه در اينصورت، قسمت هاي مختلف پرتو در زمان هاي متفاوتي به نقطه ي پايان مي رسند.
مدير مركز تحقيق تكنولوژي اطلاعات و ارتباطات Penn State همچنين افزود: "تمامي فوتون هاي پروتوي ليزري با سرعت نور حركت مي كنند اما عبور از مسيرهاي متفاوت موجب مي شود تا در زمان هاي مختلفي برسند. نيروي هوائي، كه اين پروژه را از طريق آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته ي دفاعي تامين مالي كرده است، از ما مي خواهد كه سرعتي نزديك به 3 گيگابايت در ثانيه در فاصله اي حدود 6 تا 8 مايل از طريق جو به آنها تحويل دهيم."
كه 6 تا 8 مايل براي ايجاد اوورلپ (همپوشاني) در رسيدن داده هاي شامل صدها رمز و رقم كفايت مي كند و موجب ايجاد انعكاس خواهد شد. اطلاعات مي رسد، اما سپس دوباره خواهد رسيد زيرا سيگنال درون پرتو پخش شده است. در واقع، پيغام بطور مرتب تشديد مي شود.
كاوه راد و سانگوو لي، فارغ التحصيل مهندسي برق، راه حل خود در مورد مشكل اكو (انعكاس) را در كنفرانس اخير ارتباطات نظامي IEEE در واشنگتن دي سي ارائه دادند.
كاوه راد در اينباره مي گويد: "در گذشته، سيستم هاي ارتباطات ليزري طوري طراحي مي شدند كه وابسته به پردازش سيگنال نوري و دستگاه هاي اپتيكي بودند. ما روش هاي پردازش سيگنال ديجيتال state of the art و يك سيستم ارتباطات ليزري بي سيم را به يكديگر ملحق كرديم تا يك ارتباط اپتيكي قابل اطمينان و با ظرفيت بالا از درون ابرها بدست آوريم."
اين محققين روشي را به نام ارتباطات نوري فضاي آزاد ايجاد كرده اند كه نه تنها مي تواند ارتباطات هوا به هوا را بهبود بخشد، بلكه در مورد ارتباطات زمين به هوا نيز چنين است. از آنجا كه روش آنها سيگنال هائي با كيفيت فيبر نوري در اختيار مي گذارد، راه حلي براي توسعه سيستم هاي فيبر نوري به مناطق روستائي ،بدون نياز به كابل گذاري، نيز مي باشد و امكان دارد سرانجام اينترنت را در يك حالت سه بعدي گسترش داده و به مسافرين هواپيما ها امكان بهره مندي از يك سيگنال پايدار و تميز را بدهد.
با استفاده از نوعي شبيه سازي رايانه اي با نام مدل كانال هوائي كه توسط بخش CICTR شركت Penn State طراحي شده است، محققين ابتدا سيگنال را پردازش مي كنند تا overlapping داده و تعداد آنها را كاهش دهند. سپس سيستم سيگنال باقيمانده را پردازش كرده، قسمت هاي مورد نياز را براي ساخت كامل آن انتخاب مي نمايد و اكوهاي باقيمانده را حذف مي كند. اين فرايند براي كاهش overlap و سپس فيلتر سيگنال بايد پايدار باشد تا در نتيجه يك پيغام با كيفيت بالا و كاليبر فيبر نوري به مقصد برسد. حال چه فرستنده يا گيرند و يا هر دو در حركت باشند روش همين است.
محسن كاوه راد مي افزايد: "ما اين سيستم را با استفاده از ابرهاي متراكم، ابرهاي پف كرده ي غليظ، مدل كرديم چرا كه آنها بيشترين حالت پراكندگي و بزرگترين اكو هاي را ايجاد مي كنند. مدل ما همچنين توسط پيمانكاران نظامي در حال استفاده مي باشد تا ارتباطات را از درون دود و گاز ها بررسي كنند كه در اين زمينه نيز نتايج خوبي داده است."
رايانه حدود نيم مايل فاصله ي داراي ابرهاي متراكم را مدلسازي كرد. در حالي كه اين محققين تصديق مي كنند كه به آساني مي توانند سيگنال را پردازش كرده و تمام اكو ها را حذف كنند، برخي ملاحظات مي تواند اسن سيستم را از ساير جهات تنزل دهد از جمله فاصله و زمان.
اين سيستم به لحاظ تجاري از تجهيزات در دسترس و تكنيك هاي پردازش سيگنال ديجيتال ثابت شده اي بهره مي برد.

به محض اينكه ابرها جلوي خورشيد را مي گيرند، با سيستم هاي ارتباطي ليزري تداخل ايجاد مي كنند. اما محققين Penn State با بكارگيري تركيبي از روش هاي محاسباتي در تلاش براي شكافتن راهي از درون ابرها مي باشند.
پروفسور محسن كاوه راد مي گويد: "ارتباطات در حوزه ي فركانس راديوئي در حالت كلي قابل اطمينان و قابل فهم هستند، اما نمي توانند جوابگوي مطالبات پديدار شده براي سرعت داده ي بالاتر باشند مگر اينكه نسبت بيشتري از طيف راديوئي را استفاده كنند."
اين استاد رشته مهندسي برق در W. L. Weiss مي افزايد: "ارتباطات نوري فضاي آزاد سرعت داده ي بسيار بالائي ارائه مي دهد اما اغلب هنگام لطف و مرحمت محيط كار مي كند."
نور ليزر بكار رفته در سيستم هاي ارتباطي مي تواند حجم انبوهي از اطلاعات را با خود حمل كند اما گرد و غبار، آلودگي، بخار آب و گازهاي درون ابرهاي متراكم پف كرده، نور ليزر را پراكنده كرده و انعكاس هائي را بوجود مي آورند. اتلاف قسمتي از نور به علت پراكندگي، كم اهميت تر از آن بخش هائي از پرتو ااست كه دچار انحراف مي شوند و با اينحال به نقطه ي هدف مي رسند، چرا كه در اينصورت، قسمت هاي مختلف پرتو در زمان هاي متفاوتي به نقطه ي پايان مي رسند.
مدير مركز تحقيق تكنولوژي اطلاعات و ارتباطات Penn State همچنين افزود: "تمامي فوتون هاي پروتوي ليزري با سرعت نور حركت مي كنند اما عبور از مسيرهاي متفاوت موجب مي شود تا در زمان هاي مختلفي برسند. نيروي هوائي، كه اين پروژه را از طريق آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته ي دفاعي تامين مالي كرده است، از ما مي خواهد كه سرعتي نزديك به 3 گيگابايت در ثانيه در فاصله اي حدود 6 تا 8 مايل از طريق جو به آنها تحويل دهيم."
كه 6 تا 8 مايل براي ايجاد اوورلپ (همپوشاني) در رسيدن داده هاي شامل صدها رمز و رقم كفايت مي كند و موجب ايجاد انعكاس خواهد شد. اطلاعات مي رسد، اما سپس دوباره خواهد رسيد زيرا سيگنال درون پرتو پخش شده است. در واقع، پيغام بطور مرتب تشديد مي شود.
كاوه راد و سانگوو لي، فارغ التحصيل مهندسي برق، راه حل خود در مورد مشكل اكو (انعكاس) را در كنفرانس اخير ارتباطات نظامي IEEE در واشنگتن دي سي ارائه دادند.
كاوه راد در اينباره مي گويد: "در گذشته، سيستم هاي ارتباطات ليزري طوري طراحي مي شدند كه وابسته به پردازش سيگنال نوري و دستگاه هاي اپتيكي بودند. ما روش هاي پردازش سيگنال ديجيتال state of the art و يك سيستم ارتباطات ليزري بي سيم را به يكديگر ملحق كرديم تا يك ارتباط اپتيكي قابل اطمينان و با ظرفيت بالا از درون ابرها بدست آوريم."
اين محققين روشي را به نام ارتباطات نوري فضاي آزاد ايجاد كرده اند كه نه تنها مي تواند ارتباطات هوا به هوا را بهبود بخشد، بلكه در مورد ارتباطات زمين به هوا نيز چنين است. از آنجا كه روش آنها سيگنال هائي با كيفيت فيبر نوري در اختيار مي گذارد، راه حلي براي توسعه سيستم هاي فيبر نوري به مناطق روستائي ،بدون نياز به كابل گذاري، نيز مي باشد و امكان دارد سرانجام اينترنت را در يك حالت سه بعدي گسترش داده و به مسافرين هواپيما ها امكان بهره مندي از يك سيگنال پايدار و تميز را بدهد.
با استفاده از نوعي شبيه سازي رايانه اي با نام مدل كانال هوائي كه توسط بخش CICTR شركت Penn State طراحي شده است، محققين ابتدا سيگنال را پردازش مي كنند تا overlapping داده و تعداد آنها را كاهش دهند. سپس سيستم سيگنال باقيمانده را پردازش كرده، قسمت هاي مورد نياز را براي ساخت كامل آن انتخاب مي نمايد و اكوهاي باقيمانده را حذف مي كند. اين فرايند براي كاهش overlap و سپس فيلتر سيگنال بايد پايدار باشد تا در نتيجه يك پيغام با كيفيت بالا و كاليبر فيبر نوري به مقصد برسد. حال چه فرستنده يا گيرند و يا هر دو در حركت باشند روش همين است.
محسن كاوه راد مي افزايد: "ما اين سيستم را با استفاده از ابرهاي متراكم، ابرهاي پف كرده ي غليظ، مدل كرديم چرا كه آنها بيشترين حالت پراكندگي و بزرگترين اكو هاي را ايجاد مي كنند. مدل ما همچنين توسط پيمانكاران نظامي در حال استفاده مي باشد تا ارتباطات را از درون دود و گاز ها بررسي كنند كه در اين زمينه نيز نتايج خوبي داده است."
رايانه حدود نيم مايل فاصله ي داراي ابرهاي متراكم را مدلسازي كرد. در حالي كه اين محققين تصديق مي كنند كه به آساني مي توانند سيگنال را پردازش كرده و تمام اكو ها را حذف كنند، برخي ملاحظات مي تواند اسن سيستم را از ساير جهات تنزل دهد از جمله فاصله و زمان.
اين سيستم به لحاظ تجاري از تجهيزات در دسترس و تكنيك هاي پردازش سيگنال ديجيتال ثابت شده اي بهره مي برد.