چکیده:
برقراری یک سیستم مخابراتی امن و مقاوم در برابر تهدیدات جنگ الکترونیک، همواره جزء چالش های اصلی مخابرات نظامی بوده است. فرکانس بالای امواج نوری، ظرفیت بالای انتقال اطلاعات و انتشار در خط مستقیم این امواج، سیستم های مخابرات نوری در فضای آزاد (FSO) را به یک تکنولوژی ارتباطی محبوب در کاربردهای پدافندی و نظامی تبدیل کرده است ولی عمل کرد این سیستم ها می تواند تحت تاثیر توربولانس جوی، که منجر به ایجاد نوسانات تصادفی در دامنه و فاز سیگنال دریافتی می گردد، به شدت کاهش یابد. روش هایی همچون متوسط گیری از سطح لنز و یا به کارگیری مدولاسیون های مختلف در مقابله با اثرات مخرب این پدیده نقش بسزایی دارند. هدف این مقاله، بررسی تکنیک متوسط گیری سطح لنز و مقایسه نرخ خطا در مدولاسیون های مختلف در شرایط توربولانسی متفاوت است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که تاثیر سایز لنز گیرنده در شرایط توربولانسی قوی بیشتر بوده و همچنین بهبود حاصل از تکنیک متوسط گیری سطح لنز در مدولاسیون M-Ary PPM، (2M>) نسبت به مدولاسیون OOK و DPSK بیشتر است.
خلاصه ماشینی:
فرکانس بالای امواج نوری، ظرفیت بالای انتقال اطلاعات و انتشار در خط مستقیم این امواج، سیستمهای مخابرات نوری در فضای آزاد (FSO) را به یک تکنولوژی ارتباطی محبوب در کاربردهای پدافندی و نظامی تبدیل کرده است ولی عملکرد این سیستمها میتواند تحت تأثیر توربولانس جوی، که منجر به ایجاد نوسانات تصادفی در دامنه و فاز سیگنال دریافتی میگردد، بهشدت کاهش یابد.
کلیدواژه ها: توربولانس اتمسفری، تکنیک متوسطگیری سطح لنز، مدولاسیون، مخابرات نوری امن در فضای آزاد، نرخ خطا <H3>1- مقدمه</H3> سیستمهای مخابرات نوری فضای آزاد<FootNote No="74" Text="- Free Space Optical Communication"/> که با نام سیستمهای مخابرات نوری بیسیم نیز شناخته میشوند بهدلایلی همچون پهنای باند بالا(GHz)، عدم نیاز به کسب مجوز فرکانسی، عدم تداخل، امنیت خوب (بهدلیل انتشار در خط مستقیم) و نویزپذیری کم، محبوبیت رو به گسترشی دارند.
سیستمهای FSO برخلاف سیستمهای RF، بهدلیل دارا بودن بیم بسیار نازک و جهتدار برای انتقال اطلاعات بهصورت LOS<FootNote No="75" Text="- Line of Sight"/> قابل شنود و آشکارسازی در محدوده کوچکی (در حد قطر پرتو لیزر در سمتگیرنده) بوده و همچنین بهدلیل اختلاف فرکانسی بسیار زیاد با سیستمهای مخابرات رادیویی رایج، در برابر تکنیکهای جنگ الکترونیک که مبتنی بر ایجاد اختلال فرکانسی در محدوده طیفی سیستمهای مخابراتی هستند، مقاوماند(این اختلالات در فرکانسهای موردنظر، با توان بالا و در جهات مختلف، در محدوده مکانی خاص منتشر شده و موجب مختل شدن ارتباطات بیسیم میشوند) [1].
در مواردی نیز این تکنیک بهعنوان یک پشتیبان برای سیستمهای RF استفاده میشود، بهطوریکه دو سیستم نوری و رادیویی با یکدیگر در یک لینک ترکیب<FootNote No="82" Text="- Hybrid"/> شده و خصوصا در مواردی که شرایط جوی مساعد است میتوان بهجای مخابرات RF از پهنای باند بالای سیستمهای FSO استفاده کرد.