نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)

2 استادیار دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

3 دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در مقاله حاضر در ابتدا مزایای استفاده از لینک مخابراتی لیزری از دیدگاه پدافند غیرعامل- ضد شنود بودن، عدم تداخل فرکانسی، ارسال نرخ داده بالا و عدم ردیابی منبع مخابره اطلاعات- مورد تحلیل و بررسی قرار می‌گیرد. سپس سیستم فرستنده و گیرنده لینک مخابرات لیزری که توسط نرم‌افزار ZEMAX طراحی گردیده، تحلیل می‌شود. با در نظر گرفتن تأثیرات محیطی و با استفاده از رابطه توزیع شدت یک باریکه گوسی بر روی دهانه اجزای نوری گیرنده، توان اپتیکی دریافتی توسط آشکارساز محاسبه گردیده و مقادیر نرخ خطای بیت به صورت عددی محاسبه ‌شده‌ است. در نهایت با استفاده از روابط تحلیلی میانگین شدت، تابع عبوردهی آب و مقدار عددی توان در سطح مشخص، پارامترهای لینک مخابراتی در طی سال 1390 در نقاط مختلف در تنگه هرمز بررسی‌ شده و با پارامترهای لینک مشابه در چابهار مقایسه گردیده‌است. نتایج بدست آمده به صورت نمودارهای حاصل از محاسبات ارائه شده و تحلیل لازم بمنظور بررسی بکارگیری لینک مخابراتی لیزری جهت بهبود اصول آفا و افزایش توانایی نظامی و اقتدار دریایی صورت پذیرفته‌است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analyzing Bit-Error-Rate in Safe Underwater Laser Communication Link Through Strait of Hormuz

نویسندگان [English]

  • esmaeil kazemian 1
  • fatemeh dabagh 2
  • amir kahrizi 3

چکیده [English]

In this paper, first the advantages of laser communication link in terms of passive defense - against being heard, no frequency interference, a high data rate and low chance for communication origin tracking- are investigated. Then, the transmitter and receiver which are designed with ZEMAX software are analyzed. Considering environmental effects and using power value on receiver optic's detector, BER value is calculated numerically. Finally, based on average intensity analytical formula, the amount of power in the receiver, and Sea water transmission function, communication link's parameters are investigated during a year, 1390 in Strait of Hormuz and compared with Chabahar link parameters at the same time. Results are shown with graphs obtained from calculation. The role of using laser communication links are analyzed to improve Camouflage, Concealment and Decoy (CCD) doctrine and to increase military capability and authority of Navy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Underwater laser communication
  • Chabahar
  • strait of hormuz
  • sea water optical attenuation
  • naval passive defense

[1]  Kumar, P. V., Proneeth, S. S. K. and Romarsha, B. N., “Analysis of Optical Wireless Communication for Underwater Wireless Communication”, International Journal of Scientific & Engineering Research. Vol. 2, No. 1, 2011.

[2]  Chancey, M. A., “Short Range Underwater Optical Communication Links”, M. Sc. Thesis, North Carolina State Unversity, 2005.

[3]  Giles, J. W. and Bankman, I. N., “Underwater Optical Communication Systems, Part 2: Basic Design Consideration”, IEEE Military  Communications Conference, Vol. 3, pp. 1700-1705, Oct. 2005.

[4]  Jaruwatanadilok, S., “Underwater Wireless Optical Communication Channel Modeling and Performance Evaluation Using Vector Radiative Transfer Theory”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 26, No. 9, Nov. 2008.

[5]  Hedayati Rad, M. Reza, Khashani, F. D., Eftekhari, M. M. and Mahzoun, M. R., “Characterizing the Divergence Properties of the Laser Diode Beams Propagation Through Collimator and Aperture ABCD Optical System”, Optics & Laser Technology, Vol. 42, No. 8, Nov. 2010.

[6]  Kvicala, R., Kvicera, V., Grabner, M. and Fiser, O., “BER and Availability Measured on FSO Link”, Radioengineering Journal, Vol. 16, No.7,  Sep. 2007.

[7]  Web Site of http://www.weopedia.com.

[8]  Doniec, M. and Rus, D., “BiDirectional Optical Communication with Aqua Optical II”, IEEE International Conference on Communication Systems, pp. 390-394, Nov. 2010.

[9]  Farr, N., Chave, A. D., Freitag, L., Preisig, J., White, S. N., Yoerger, D. and Sonnichsen, F., “Optical Modem Technology for Seafloor Observatories”, IEEE Journal of OCEANS, pp. 1-6, Sep. 2006.

[10]  Cox, W. C. and JR, A., “1 Mbps Underwater Communication System Using a 405 nm Laser Diode and Photomultiplier Tube”, M. Sc. Thesis, North Carolina state Unversity, 2007.

[11]  اسماعیل کاظمیان، فاطمه دباغ کاشانی، "تحلیل لینک مخابرات اپتیکی زیر آب در دریای خزر و مقایسه آن با دریای عمان"، نوزدهمین کنفرانس اپتیک و فوتونیک ایران به همراه پنجمین کنفرانس مهندسی فوتونیک ایران، 3 تا 5 بهمن ۱۳91، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 1391.

[12]  Andrews, L. C. and Phillips, R. L., Laser Beam Propagation Through Random Media, The International Society for Optical Engineering Publications; 2nd edition, 1998.

[13]  LB. E. A. Saleh and Teich, M. C., Fundamentals of Photonics, 2nd Edition, Wiley Series in Pure and Applied, 2007.

[14]  Web Site of http://maps.google.com.

[15]  Web Site of http://earthobservatory.nasa.gov.