В монографии рассматриваются вопросы статистической теории связи в оптическом диапазоне с использованием оптических квантовых генераторов (лазеров). Рассматриваются проблемы построения и конструирования оптимальных линий связи. Книга рассчитана на научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов радиотехнических факультетов.

Проблема разработки общей (статистической) теории передачи информации в оптическом диапазоне волн в последнее время приобретает всё 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 приёмника, «наблюдающего» амплитуду напряжённости поля. Второе направление связано с корпускулярной или фотонной природой излучения и с использованием приёмника, «считающего» фотоны поля. Разумеется, оба направления тесно связаны друг с другом, однако алгоритм и структура оптимальных приёмных систем существенно отличны, поскольку они зависят как от чувствительного элемента, так и от того представления, которое положено в основу исследований и проектирования.

В данной монографии разрабатывается статистическая теория связи на базе фотонного представления излучения. В ней обобщены, систематизированы и дополнительно развиты вопросы статистической теории связи с учётом 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. Отчётливо 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.

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.

Монография рассчитана на подготовленного читателя, знакомого с основными положениями классической статистической теории связи, и может быть использована при проектировании высокоинформативных лазерных систем связи, передающих информацию на большие расстояния, систем поиска, локации и измерения параметров движения объектов. Она представляет интерес для научных работников, радиоинженеров, аспирантов и студентов старших курсов вузов; кроме того, она может быть полезна специалистам смежных дисциплин…

Предисловие
Автор

Предисловие	5
Введение	7

Г Л А В А 1. СВОЙСТВА КОГЕРЕНТНЫХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ

1.1. Физические и статистические свойства когерентных оптических
каналов связи	16
1.2. Физические и статистические свойства оптических полей	22

Г Л А В А 2. ОПТИМАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ ОПТИЧЕСКОГО
ДИАПАЗОНА

2.1. Вводные замечания	51
2.2. Обнаружение когерентного оптического излучения в пуассоновских и
тепловых шумах при однократном отсчёте	54
2.3. Обнаружитель Неймана-Пирсона при последовательном накоплении
конечного числа отсчётов	53
2.4. Обнаружение монохроматического излучения в тепловом шуме
методом бинарного квантования с последующим накоплением	70
2.5. Последовательный обнаружитель Вальда для бинарно-квантованных
сигналов	84
2.6. Оптимальное обнаружение сигналов оптического диапазона
фотоприёмником с квантовым усилителем на входе	89
2.7. Оптимальные адаптивные приёмники оптического диапазона и
сравнительная оценка их эффективности	97
2.8. Непараметрическая процедура обнаружения	104
2.9. Оптимальное измерение переменной частоты оптического
диапазона	114

Г Л А В А 3. ПРИЁМ МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ОПТИЧЕСКОГО
ДИАПАЗОНА

3.1. Оптимальный приём дискретных сигналов оптического диапазона,
модулированных по интенсивности	117
3.2. Оптимальный приём дискретных модулированных по интенсивности
сигналов оптического диапазона фотоприёмником с квантовым
усилителем на входе	120
3.3. Эффективность КИАМ системы связи с приёмником
Зигерта-Котельникова	122
3.4. Эффективность цифровой оптической'системы связи с
кодово-импульсной поляризационной модуляцией (КИПМ)	129
3.5. Оптимальный приём дискретных тональноманипулированных
(ЧМ—AM) сигналов оптического диапазона	150
3.6. Приём бинарных частотноманипулированных сигналов
супергетеродинным методом	158

Г Л А В А 4. СТАТИСТИЧЕСКОЕ НАЦЕЛИВАНИЕ УЗКИХ ЛУЧЕЙ
ПРИЁМОПЕРЕДАТЧИКОВ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

4.1. Вводные замечания	165
4.2. Постановка задачи вхождения в связь и основные допущения	166
4.3. Определение среднего времени вхождения в связь для системы со
сверхузкими диаграммами направленности антенн приёмопередатчиков
при случайном поиске и пренебрежимо малой вероятностью ложной
тревоги	1б7
4 4. Вероятности обнаружения и ложной тревоги. Среднее число шагов
процесса вхождения в связь. Вычисление величины среднего времени
вхождения в связь	173
4.5. Среднее время вхождения в связь при использовании в приёмниках
мозаичной системы	182
4.6. Учёт вероятности ложной тревоги при случайном поиске	183
4.7. Среднее время вхождения в связь для системы со сверхузкими
диаграммами направленности антенн приёмопередатчиков при
регулярном поиоке и пренебрежимо малой 'вероятности ложнюй тревоги	187
4.8. Среднее время вхождения в связь при регулярном поиске и
вероятности ложной тревоги, не равной нулю	193

П р и л о ж е н и е 1. Когерентные состояния и статистический оператор
поля	197

П р и л о ж е н и е 2. Анализ взаимодействия излучений с приёмным
устройством и статистические характеристики сигнала на его выходе	201

П р и л о ж е н и е 3. Оптимальный оператор обнаружения Хелстрома	245

П р и л о ж е н и е 4. Анализ марковских цепей алгебраическими методами	254

П р и л о ж е н и е 5. Вывод производящей функции	259

П р и л о ж е н и е 6. Вычисление моментов распределения (2.76)	260

Литература	261

Книги на ту же тему

Методы и средства лазерной прецизионной дальнометрии, Андрусенко А. М., Данильченко В. П., Прокопов А. В., Пономарев В. И., Лукин И. В., 1987
Распространение лазерного пучка в атмосфере, Клиффорд С. Ф., Грачева М. Е., Гурвич А. С., Исимару А., Кашкаров С. С., Покасов В. В., Шапиро Д., Стробен Д., Ульрих П., Уолш Д., 1981
Лидарный контроль стратосферы, Зуев В. В., 2004

elapsed time 0.018 sec

/Наука и Техника/Радиоэлектроника. Электротехника

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему