Технические разделы

Техническое обеспечение компьютерных сетей

 

Благодаря возникновению и развитию сетей передачи данных появился новый, высокоэффективный способ взаимодействия между людьми. Первоначально сети использовались главным образом для научных исследований, но затем они стали проникать буквально во все области человеческой деятельности. При этом большинство сетей существовало совершенно независимо друг от друга, решая конкретные задачи для конкретных групп пользователей. В соответствии с этими задачами выбирались те или иные сетевые технологии и аппаратное обеспечение. Построить универсальную физическую сеть мирового масштаба из однотипной аппаратуры просто невозможно, поскольку такая сеть не могла бы удовлетворять потребности всех ее потенциальных пользователей. Одним нужна высокоскоростная сеть для соединения машин в пределах здания, а другим - надежные коммуникации между компьютерами, разнесенными на сотни километров.

Тогда возникла идея объединить множество физических сетей в единую глобальную сеть, в которой использовались бы как соединения на физическом уровне, так и новый набор специальных "соглашений" или протоколов. Эта технология, получившая название internet, должна была позволить компьютерам "общаться" друг с другом независимо от того, к какой сети и каким образом они подсоединены.

Осознав важность идеи internet, несколько правительственных организаций в США стали работать над ее реализацией. И наибольшего успеха в этом добилось агентство Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), создавшее стек протоколов TCP/IP. Возникший в конце 60-х гг. как проект объединения сетей нескольких крупных исследовательских организаций, в наше время TCP/IP стал одним из наиболее популярных протоколов сетевого взаимодействия и стандартом de facto для реализации глобальных сетевых соединений. Сеть Internet - это одна из реализаций технологии internet, которая объединяет около 10 млн. компьютеров по всему миру, которые взаимодействуют друг с другом с помощью стека протоколов TCP/IP.

Серия протоколов TCP/IP - яркий пример открытой системы в том смысле, что, в отличие от протоколов, используемых в коммуникационных системах разных поставщиков, все спецификации этого стека протоколов и многие из его реализаций общедоступны (предоставляются бесплатно или за символическую цену). Это позволяет любому разработчику создавать свое программное обеспечение, необходимое для взаимодействия по Internet. TCP/IP привлекает своей масштабируемостью, предоставляя одинаковые возможности глобальным и локальным сетям.

Цель курсовой работы состоит в исследовании особенностей дисперсного распространения в ионосфере декаметровых линейно частотно модулированных радиосигналов с различной средней частотой спектра.

Задачами данной работы являются:

· Анализ и классификация широкополосных сигналов, применяемых для зондирования ионосферы; анализ существующих проблем дисперсного распространения.

· Развитие методики исследования дисперсности распространения для различных средних частот спектров зондирующих ЛЧМ сигналов со сверхбольшой базой.

· Численное исследование эффектов фазовой дисперсности распространения для элементов ЛЧМ сигнала с различными средними частотами спектра.

· Развитие радиофизических методик натурных исследований дисперсного распространения в ионосфере широкополосных элементов ЛЧМ сигнала с различной средней частотой спектра.

Методы исследования

Решение поставленных теоретических задач базируется на применении методов теории распространения радиоволн в ионосфере, методов математического анализа, вариационного исчисления, математической статистики. Исследование созданных методик проводилось с использованием современного метода численного эксперимента при задании характеристик ионосферы на основе международной модели. Натурные исследования проведены на основе проверенной в многочисленных экспериментах аппаратуры ЛЧМ ионозонда и созданного автором программного обеспечения. Эксперименты проведены на радиотрассах: Йошкар-Ола - Йошкар-Ола (вертикальное радиозондирование); Нижний Новгород - Йошкар-Ола; Инскип (Англия) - Йошкар-Ола; Иркутск - Йошкар-Ола; Кипр - Йошкар-Ола. При обработке экспериментальных данных использовались спектральные методы, статистические методы анализа данных.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов диссертационной работы определяются использованием адекватного математического аппарата, достаточным и статистически достоверным набором экспериментальных данных, хорошей согласованностью экспериментальных данных с результатами математического моделирования, повторяемостью результатов. Основные теоретические результаты проверены с помощью натурных экспериментов.

Положения, выносимые на защиту

Методики: определения частотной зависимости задержки сигнала в ионосфере с применением для зондирования последовательности элементов ЛЧМ сигнала с различными средними частотами спектра; определения дисперсионных искажений широкополосных элементов ЛЧМ сигнала при изменении их длительности сверх критической; компенсации эффекта фазовой дисперсности в ЛЧМ сигналах с различной средней частотой спектра, отличающейся формированием комплексного сигнала разностной частоты на основе преобразования Гильберта и синтезом комплексного компенсирующего сигнала на основе данных ЛЧМ зондирования ионосферы.

Методики численного определения: частотной зависимости задержки сигнала в среде при вертикальном падении на основе дискретных данных об электронной концентрации и использования метода решения обратной коэффициентной задачи функционального анализа; спектров разностного сигнала в зависимости от средних частот выборочных элементов зондирующего ЛЧМ сигнала.

Установленный эффект уменьшения влияния дисперсионных искажений широкополосных элементов ЛЧМ сигнала из-за просачивания их высокочастотных спектральных составляющих в окрестности максимума слоя.

Алгоритмы обработки широкополосных элементов ЛЧМ сигнала со сверхбольшой базой для исследования дисперсного распространения и влияния компенсации частотной дисперсности фазы.

Закономерности: дисперсионных искажений элементов ЛЧМ сигнала от характеристик сигнала и среды распространения (ионосферы); поведения времени устойчивости компенсации фазовой дисперсности от относительной средней частоты элемента ЛЧМ сигнала, от порядка луча ионосферного распространения и от протяженности трассы.

Научная новизна работы

. Разработаны новые методики: определения частотной зависимости задержки сигнала в ионосфере с применением для зондирования последовательности элементов ЛЧМ сигнала с различными средними частотами спектра; дисперсионных искажений широкополосных элементов ЛЧМ сигнала при изменении их длительности сверх критической; компенсации эффекта фазовой дисперсности в ЛЧМ сигналах с различной средней частотой спектра, отличающейся формированием комплексного сигнала разностной частоты на основе преобразования Гильберта и синтезом комплексного компенсирующего сигнала на основе данных ЛЧМ зондирования ионосферы.

. Разработаны новые методики численного определения: частотной зависимости задержки сигнала в среде при вертикальном падении на основе дискретных данных об электронной концентрации и использования метода решения обратной коэффициентной задачи функционального анализа; спектров разностного сигнала в зависимости от средних частот выборочных элементов зондирующего ЛЧМ сигнала.

. Впервые выявлен эффект уменьшения влияния дисперсионных искажений широкополосных элементов ЛЧМ сигнала из-за просачивания их высокочастотных спектральных составляющих в окрестности максимума слоя.

. Впервые представлены закономерности: дисперсионных искажений элементов ЛЧМ сигнала от характеристик сигнала и среды распространения (ионосферы); поведения времени устойчивости компенсации фазовой дисперсности от относительной средней частоты элемента ЛЧМ сигнала, от порядка луча ионосферного распространения и от протяженности трассы.

 

сеть радиосигнал спектр ионосфера

Среда передачи данных - физическая среда, по которой происходит передача сигналов, использующихся для представления информации

Радиоволны - электромагнитные волны с частотой меньше 6000 ГГц (с длиной волны больше 100 мкм).

Протокол передачи данных - набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом

Естественная среда - это среда, изначально существующая в природе. Примерами естественных сред могут выступать атмосфера Земли, безвоздушное пространство, электромагнитное поле Земли, вода, грунт и т.д.

Воздушное пространство - в основном используется для передачи радиоволн.

Безвоздушное пространство - позволяет распространяться электромагнитному, световому, рентгеновскому и другим видам излучений.

Еще статьи по технике и технологиям

Технический контроль электронной подстанции с опорно–транзитной станцией в системе коммутации DX-200
Современный этап развития телефонных сетей связи в нашей стране характеризуется переходом к новому поколению систем коммутации с распределенным управлением на базе серийно выпускаемых микро - ЭВМ и на базе специализированных процессов. ...

Управление барокамерой
Микропроцессорные и информационно-управляющие системы, в настоящее время, стали одним из наиболее дешевых и быстрых способов обработки информации. Практически ни одна область современной науки и техники не обходиться без использования ...

© 2017 | www.techexpose.ru