Методы и алгоритмы обработки оптических полей в малопараметрических адаптивных телекоммуникационных системах

• Автор: Забродин, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ОТКРЫТЫМ ОПТИЧЕСКИМ КАНАЛАМ

1.1 Развитие телекоммуникационных систем передачи

информации последней мили в России и за рубежом

1.2 Анализ существующих и перспективных АОТС

1.3 Анализ влияния погодных условий на функционирование

телекоммуникационных систем в оптическом диапазоне

1.4 Влияние турбулентности на функционирование АОТС

1.5 Математическая постановка научной задачи и основные

направления ее решения

1.6 Выводы
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МАЛОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ АДАПТИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ АОТС
2.1 Методы и алгоритмы функционирования адаптивных
оптических систем АОС фазового сопряжения и принципы адаптивной компенсации в оптическом канале
2.2 Анализ физических и статистических свойств оптических
2.3 Измерение параметров фазового фронта
2.4 Методика минимизации числа каналов управления для АОТС
2.5 Метод и алгоритм функционирования малопараметрического датчика фазового фронта в АОТС
2.6 Метод и алгоритм концентрической кусочнолинейной
аппроксимации в задаче синтеза фазового фронта
2.7 Метод оценивания на основе аппарата
сглаживающих Всплайнов
Алгоритмы субоптимального оценивания на основе
сплайнаппроксимации
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МАЛОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ АДАПТИВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Оценка шумовых ошибок малопараметрических АОС фазового сопряжения
Оценка потенциальной точности синтезированного алгоритма сплайнаппроксимации
Анализ алгоритма концентрической кусочнолинейной аппроксимации в датчике фазового фронта малопараметрической АОТС
Оценка вычислительной эффективности разработанных
алгоритмов
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И НАУЧНО ОБОСНОВАННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ
Численное исследование методики минимизации числа каналов управления АОТС
Алгоритм функционирования малопараметрического датчика фазового фронта в составе АОТС
Реализация разработанных алгоритмов и функциональных схем на базе аналоговых функциональных узлов 1Рмодулей Практические рекомендации по применению синтезированных алгоритмов в АОТС Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 Модель тангенциального датчика фазового фронта
Приложение 2 Алгоритм концентрической кусочнолинейной аппроксимации
Приложение 3 Исследование алгоритма оптимального оценивания.
Приложение 4 Исследование метода ПарзенаНадарая и
метода сплайиаппроксимации плотности
Приложение 5 Исследование ортогональности полиномов
Цернике
Приложение 6 Методика минимизации числа полиномов Цернике.
ВВЕДЕНИЕ


Применение разработанных методов и алгоритмов обеспечивает решение комплексной задачи совместной компенсации нестационарных искажений оптической волны и передачи информации, что позволяет повысить дальность действия перспективных телекоммуникационных систем в 1,5 2 раза, и таким образом достичь протяженности атмосферной линии до 5 км. Полученные аналитические выражения, определяющие оптимальное с точки зрения обеспечения заданной точности восстановления и геометрии гибкого зеркала количество каналов управления, позволят на этапе проектирования осуществлять выбор и обоснование технических характеристик малопараметрической АОТС. Результаты анализа показали, что точность восстановления фазового фронта алгоритмом на базе метода концентрической кусочнолинейной аппроксимации при малых размерах датчика в 1,5 2 раза превышает точность восстановления алгоритмом на базе метода наименьших квадратов. Выполненная оценка вычислительных затрат при реализации разработанных алгоритмов показала, что в зависимости от особенностей их применения и числа фотопримников на апертуре, вычислительные затраты могут быть сокращены в 4 раза. ЭВМ. Апробация, публикации результатов работы. Основные научные результаты опубликованы в научных статьях, в том числе, четыре статьи , , , в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК для публикации научных работ, отражающих основное научное содержание диссертации, общим объмом с. Международной научнотехнической конференции Чкаловские чтения, г. Егорьевск, г. Международной научной конференции Наука и образование, г. Белово, г. Международной научной конференции Современные информационные технологии, г. Пенза, г. Межрегиональной научной конференции Современные проблемы радиоэлектроники, г. РостовнаДону, г. По материалам диссертационных исследований получены 4 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ , , , , общим объмом с. Реализация результатов исследовании. Научные результаты и практические рекомендации использованы в ФГУП ГКБ Связь г. РостовнаДону, в учебном процессе РИС ЮРГУЭС при преподавании дисциплин Основы функционирования систем сервиса, Теория информации, а также при написании одного учебнометодического пособия имеются соответствующие акты о реализации. Результаты работы использованы при проведении исследований в Проблемной лаборатории перспективных технологий и процессов Центра исследований проблем безопасности РАН и ЮРГУЭС по программе Министерства образования и науки Развитие научного потенциала высшей школы, проект РНП. Теоретические основы проектирования прецизионных аналоговых микросхем и аналоговых функциональных узлов 1Рмодулей с предельными значениями динамических параметров. В условия колоссального подъема телекоммуникационной отрасли, вызванного увеличивающимися объмами передаваемой информации, развитие современных технологий организации широкополосного доступа к информационным ресурсам является актуальной задачей построения информационного общества в России , , , , 6,5, 7. Термин последняя миля появился в отечественной технической литературе сравнительно недавно. Им обозначают участок сети связи от коммутационной станции до абонентских оконечных устройств. Другое обозначение того же понятия сеть абонентского доступа. Оба определения берут свое начало от английских выражений i и . Интерес к участку последней мили резко возрос в развитых странах в конце х начале х годов, когда, с одной стороны, стало ясно, что одни лишь услуги аналоговой телефонии перестали удовлетворять пользователей, а с другой стороны, прошла модернизация и цифровизация магистральных сетей и коммутационных станций, позволившая удовлетворить потребность в новых услугах. При этом последняя миля стала в тот момент основным фактором, сдерживавшим стремительное внедрение новых услуг связи. Сеть доступа представляет собой некоторый фрагмент цифровой транспортной сети, соединяющий коммутационную станцию с терминалами пользователей, при этом сетевые элементы системы передачи, мультиплексоры или концентраторы должны быть приближены к местам концентрации пользователей, и телефонная станция в этом случае превращается в транзитный узел, обрабатывающий высокоскоростные цифровые потоки.