المؤلف
يلدز، سامت
تاريخ النشر
2024-08-30T14:54:56Z
الموضوع
الاتصالات البصرية، الإضاءة، نقل الطاقة اللاسلكية، أنظمة الاتصالات اللاسلكية، هندسة الإلكترونيات
النوع
وثيقة
اللغة
الإنجليزية
رقمي
نعم
مخطوط
لا
المكتبة
جامعة اوزيجين
رقم السجل
df0a1efb-4e3f-4724-807a-b54ff1538489
موقع المكتبة
قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية
التاريخ
2024-08-30T14:54:56Z
نص عينة
مع زيادة الأنشطة البشرية مثل جمع البيانات العلمية، ومراقبة البيئة، واستكشاف حقول النفط البحرية، وعلم الآثار، وأمن الموانئ، والمراقبة، زاد الطلب أيضًا على أنظمة الاتصالات تحت الماء. يمكن لأنظمة الخطوط السلكية تحت الماء أن توفر اتصالات في الوقت الفعلي بعدة طرق. ومع ذلك، فإن أنظمة الخطوط السلكية محدودة بسبب عدم مرونتها، وتكاليفها المرتفعة، وعيوبها التشغيلية لاستخدامها تحت الماء في معظم مواقف الحياة الواقعية. وهكذا، اجتذبت الاتصالات اللاسلكية تحت الماء قدرًا لا مفر منه من اهتمام الباحثين. عادةً ما يتم إجراء الإرسال اللاسلكي تحت الماء باستخدام الإشارات الصوتية نظرًا لقدرتها على دعم مسافات تصل إلى عشرات الكيلومترات. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض معدل البيانات (بعشرات الكيلوبت في الثانية (Kb/s))، فهو غير مناسب للتطبيقات ذات النطاق الترددي العالي تحت الماء مثل نقل الصور أو الفيديو في الوقت الفعلي. لذلك، يوفر الاتصال البصري بديلاً عالي السعة للاتصال الصوتي منخفض السعة. مع شفافية الماء للضوء الأزرق والأخضر (450 نانومتر - 550 نانومتر)، يمكن أن تعمل صمامات الليزر الثنائية (LDs) أو الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) كأجهزة إرسال لاسلكية تحت الماء مع معدلات بيانات تصل إلى عشرات الجيجابت في الثانية (Gb/s) لكل طول موجي. يجب أن تخضع أي تقنية للتحقق التجريبي والتحقيق حتى يتم التحقق من صحة الدراسات النظرية. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة لمزيد من التحقق التجريبي لأنظمة الاتصالات بالضوء المرئي تحت الماء (UVLC). وبالإضافة إلى ذلك، يجب معالجة فقدان المسير، وهو عنق الزجاجة الناجم عن التوهين الهائل في البيئات تحت الماء. ولذلك، هناك حاجة إلى التحقق التجريبي للإشارات الضوئية شبه الموازية التي تنتشر تحت الماء. استنادًا إلى نموذج التوهين الذي تم التحقق منه تجريبيًا، سيتم دراسة UVLC بمصدر شبه موازي لتحقيق قيود أداء UVLC، وكيفية تحسين الإشارة الضوئية المستقبلة عبر عاكس، وكيفية تحسين أداء النظام في وجود الضوضاء الشمسية. بدافع من ذلك، نحن نستهدف التحقق التجريبي من صحة نموذج توهين UVLC الموازي وشبه الموازي. ولهذا السبب، تم التأكد أولاً من دقة القياسات الموازية بعد قياس معامل انقراض المياه تجريبياً. بعد ذلك، بعد توليد شعاع غوسي شبه موازي باستخدام عدسات بصرية مختلفة، قمنا بقياس زاوية انحراف الشعاع. بعد ذلك، مع الأخذ في الاعتبار أنواع المياه المختلفة في حوض السمك الداخلي في مركز أبحاث OKATEM وكل من مصادر الليزر الموازية وشبه الموازية ذات أشكال الشعاع الغوسي، نقوم بإجراء قياسات لتحديد معامل قناة فقدان مسار UVLC. أخيرًا، نؤكد تجريبيًا نموذج القناة التجميعية المقترح نظريًا والذي يتضمن كلاً من التوهين والخسارة الهندسية. بوجود ما يكفي من الثقة في القنوات شبه الموازية UVLC التقليدية، والتي تم التحقق منها بالفعل تجريبيًا، فإننا نتحقق بعد ذلك من قيود أداء نظام UVLC في غياب الاضطراب وأخطاء التوجيه. للحصول على أداء مستهدف لمعدل خطأ البت (BER)، نشتق تعبيرات ذات شكل مغلق لأقصى مسافة رابط يمكن تحقيقها، والحد الأقصى لزاوية انحراف الحزمة المقبولة، والحد الأدنى لقطر فتحة المستقبل المقبول، والحد الأقصى لتعكر الماء المقبول. باستخدام هذه التعبيرات، نحن نتحقق من أداء كل معلمة نظام في بيئة المحاكاة في البحر النقي والمحيطات الصافية والمياه الساحلية لتلبية أداء BER المطلوب باستخدام أداء النظام المطلوب لأنظمة UVLC M-ary Unipolar Pulse-Amplitude Modulation (PAM) (M-UPAM). بعد التأكد من معامل قناة خسارة المسار الكلي لوصلات خط البصر (LOS)، نلاحظ أن الأشعة المتفرقة ستدعم كسب القناة بواسطة عاكس من خلال عكسها للكاشف الضوئي. في الأدبيات، يتم استكشاف تقنية الإرسال بمساعدة العاكس فقط بعد استقبال كل من الأشعة المباشرة والمتناثرة للحصول على قوة إشارة مستقبلة أعلى. ولذلك، نقترح تعبيراً مغلقاً لخسارة المسير تحت الماء بافتراض الإرسال خارج خط البصر (NLOS) عبر سطح الماء وعاكس من صنع الإنسان (مثل المرآة) بالإضافة إلى وصلة LOS. أولاً، باستخدام التعبير المشتق، نقوم بتحديد كسب NLOS القابل للتحقيق والمحدد على أنه النسبة بين الحد الأقصى لمعامل القناة الذي يمكن تحقيقه من الانعكاس ومعامل القناة الإجمالي. بعد ذلك، نقوم بالتحقق من صحة النتائج التي توصلنا إليها تجريبيًا من خلال استخدام سطح الماء والمرآة كأسطح عاكسة في حوض السمك. تكشف نتائجنا أنه يمكن ملاحظة مكاسب يمكن تحقيقها تصل إلى حوالي 3 ديسيبل بسبب الانعكاسات. في الجزء الأخير من هذه الأطروحة، قمنا بدراسة تأثير الطاقة الشمسية على أداء وصلات UVLC الرأسية في سيناريو نشر الاتصالات تحت الماء، والذي نقوم بتحليله تحليلياً وتجريبياً. نبين في دراستنا أن للطاقة الشمسية تأثير مدمر على جودة الاتصالات حسب موقعها خلال الوقت من اليوم واليوم من السنة وموقعها على الأرض بناء على طيف الضوء المرئي. علاوة على ذلك، لتحسين تشغيل نظام UVLC هذا، نقترح خوارزميات التحسين لتحقيق الحد الأقصى لنسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) لتحسين معلمات النظام. Arttıkça, su allteşimlerine iletişimlerine olan talep de artmıştır. نظام الكابلات البديل الخاص بك, يتم توصيله بكابلات متجددة باستمرار. Bununla birlikte, kablolu sistemler, fiziksel olarak yapıları, yüksek maliyetleri and gerçek hayattaki çoğu durumda su altında kullanılmaya yönelik Operational dezavantajları ile sınırlıdır. قد يؤدي هذا إلى انقطاع التيار الكهربائي عن الكابلات الأخرى. هذه الكابلات مختلفة تمامًا، على بعد كيلومترات قليلة من سعة السفر التي لا يمكن الوصول إليها من خلال مكبرات الصوت الصوتية. Ancak, düşük veri hızı nedeniyle (onlarca Kilobit/Saniye (Kb/s) olarak)، görüntü أو gerçek zamanlı video iletimi gibi yüksek bant genişliğine sahip su altı ugulamaları için uygun değildir. في هذه الحالة، تم تصميم السعة البصرية لتوفير السعة الصوتية البديلة للسعة الشمسية البديلة. Suyun mavi و yeşil ışığa karşı şeffaflığı sayesinde (450 nm - 550 nm)، Lazer Diyotlar (LD) أو Işık Yayan Diyotlar (LED)، Potansiyel olarak onlarca Gigabit/Saniye (Gb/s) veri hızına sahip su altı kablosuz vericileri olarak hizmet verebilir. تم تطوير التكنولوجيا الحديثة من خلال تقنيات ديزل وتقنيات حديثة. Bununla birlikte, Sualtı Görünür Işık Életimi (UVLC) is için daha fazla deneysel doğrulamaya htiyaç vardır. على وجه الخصوص، فإن جميع الأشخاص الآخرين الذين يرغبون في الحصول على هذه المنتجات هم من ذوي الخبرة. Yarı koşutlanmış optik sinyallerin sualtı yayılımı bu nedenle deneysel olarak doğrulanmalıdır. قامت شركة Deneysel olarak بتصميم نموذج مسطح للنموذج اليومي، حيث تم تصميم أداء UVLC من خلال أنظمة UVLC الأخرى التي تعمل بالتوازي مع أنظمة UVLC. Dahası, su altında doğrusal yoldan alınan bir optik optik sinyalin, birreflector da aynı anda alındığında, tolamda aınmış yoldan nasıl daha fazla geliştirileceğinin incelenmesinin gerektiği gibi, güneş enerjisinin نظرًا لأن نظام UVLC يعمل على تحسين أداء نظام UVLC وتحسين صحة الأنف، فهو يعمل على تحسين أداء الجهاز. تم تصميم الدافع المتوازي والتوازي والتوازي من خلال نماذج UVLC التي تم تصميمها بواسطة نماذج دينيسيل أولاراك. Bu nedenle, suyun sönümleme katsayısını olçtükten sonra, paralel olçümlerin doğruluğunu deneysel olarak doğrulayacağız. لقد قام Ardından بتركيب عدسة بصرية كاملة الحجم بواسطة Gauss، مما أدى إلى تفاقم المشكلة. داهاسونرا OKATEM Araştırma merkezindeki bir akvaryumdakifarklı su türlerini ve Gauss ışını şını şekillerine sahip sahip paralelleştirilmiş ve yarı paralelleştirilmiş kaynaklarını göz önünde bulundurarak UVLC yol kaybı kanal katsayısını belirlemek için ölçümler yapağız. ابن أولاراك، قام بتصميم نماذج هندسية لنماذج قنوات دينيسيل أولاراك. Ardından، halihazırda deneysel olarak doğruladığımız geleneksel UVLC yarı parallelleştirilmiş kanallara ütherince güvenerek، توربولان وisaretleme hataları gözardı gözardı edilerek، UVLC نظام الأداء kısıtlamalarını araştıracağız. يتم توفير أداء جيد من خلال Bit Hata Oranı (BER)، وأقصى حد ممكن من edilebilecek mesafesi، وأقصى حد ممكن من edilebilir ışın sapma açısı، وkabul edilebilir alıcıklık çapı، وkabul edilebilir أقصى حد bulanıklığı için kapalı biçimli ifadeler türeteceğiz. من خلال استخدام kullanarak، يتم تقديم أداء BER في نظامها المعلمات saf deniz، و berrak okyanus، و kıyı suyundaki simülasyon ortamındaki Performanceansını M-li Tek Kutuplu Darbe Genlik Modülasyonu (M-UPAM) UVLC sistemleri için araştıracağız. Görüş Hattı (LOS) bağlantıları için toplam yol kaybı kanal katsayısını doğruladıktan sonra، saçılan ışınların bir reflektörle kanal kazancını fotodetektöre yansıtarak destekleyeceğini gözlemleyeceğiz. أدبي, عاكس ديسكلي iletim التقنية, yalnızca daha yüksek alınan sinyal gücü için hem doğrudan hem de dağınık ışınlar alındıktan sonra elde edilir. Bu nedenle, LOS bağlantısına ek olarak su yüzeyinden ve insan yapımı reflektörden, yansımadan elde edilebilir أقصى قدر من القنوات katsayısı ile genel kanal katsayısı arasındaki oran olarak tanımlanan ulaşılabilir Görüş Hattı Dışı (NLOS) kazancını inceleyeceğiz. Ardından, bir akvaryumda yansıtıcı yüzeyler olarak su yüzeyini ve aynayı kullanarak bulgularımızı deneysel olarak doğrulayacağız. Sonuçlarımız, yansımalar nedeniyle yaklaşık 3 dB'ye kadar elde edilebilir kazançların gözlemlenebileceğini ortaya koymaktadır. ومع ذلك، فإن التحليلات والتحاليل المخبرية والتحليلية تضفي مزيدًا من الطاقة على كل ما هو جديد من الطاقة، كما أن أداء الأشعة فوق البنفسجية المعززة للأشعة فوق البنفسجية يحفز الأداء. بفضل الطاقة الهائلة التي يتمتع بها المستهلكون، يستمتعون بالطاقة ويحافظون على طيفهم اليومي من الطاقة التي لا يمكن الاستغناء عنها. göstereceğiz. أيضًا، بفضل نظام UVLC لتحسين البيانات، يتم تحسين معلمات النظام لأقصى حد من خوارزمية تحسين البيانات Sinyal Gürültü Oranı (SNR).
