Studium vlivů atmosférického prostředí na typ modulace pro atmosférické optické komunikace

Aleš Vanderka

Diplomová práce

Study of the Atmospheric Environment Effects on the Modulation Type in Free Space Optical Communications

Anotace:

Diplomová práce se zabývá působením simulovaných atmosférických jevů na modulační formáty používané v bezvláknových optických komunikacích. Práce je zaměřena na modulaci, její návrh a konstrukci. Dále se práce zabývá u modulací fotonovou účinností, šířkou pásma a citlivostí k rušení od okolního prostředí, které má vliv na kvalitu detekce přijímaného signálu. Pro měření byly použity dva typy modulátorů a demodulátorů, a to modulace typu OOK a modulace PSK. Cílem práce je zjistit při experimentálním měření v simulačních boxech vliv mechanických turbulencí, teplotních turbulencí a mlhy na kvalitu přijímaného optického signálu. Naměřené výsledky byly porovnávány se simulací v programu OptiSystem 11, ze kterých lze pozorovat vliv atmosférického prostředí na modulační formáty s ohledem na teoreticky vypočítané hodnoty.

Abstract:

The diploma thesis deals with the effect of simulated atmospheric effects on the modulation formats used in optical communications. This thesis is focused on the modulation and its design and construction, photon-effectivity, bandwidth, and sensitivity to interference from the surrounding environment, which affects the quality of detection of the received signal. The measurements were used two types of modulators and demodulators, the modulation type OOK and PSK. The aim is to determine the experimental measurements in simulation boxes influence of mechanical turbulence, turbulence and thermal fog on the quality of the received optical signal. The measured results were compared with simulation in the program OptiSystem from which you can observe the influence of atmospheric environment on the modulation formats with regard to the theoretically calculated values.

Klíčová slova

Atmosférický optický spoj, zdroje a detektory optického záření, modulace, demodulace, šířka pásma, foto-efektivita, diagram oka, bitová chybovost, odstup signálu od šumu, útlum atmosféry, atmosférické turbulentní proudění, mlha, Kimův a Krusův model, meteorologická viditelnost, kolísání optického výkonu.

Keywords

Free Space optics, Sources and detector of optical radiation, modulation, demodulation, bandwidth, photon-efficiency, eye diagram, bit error rate, signal to noise ratio, atmospheric attenuation, atmospheric turbulent flows, fog, Kim and Kruse model meteorological visibility, fluctuation optical power.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 6. 2013
• Vedoucí: Jan Látal
• Oponent: Stanislav Zvánovec

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Informační a komunikační technologie / Telekomunikační technika