Затухание из-за препятствий и погодных условий

Препятствия, такие как здания, горы и деревья, могут обусловить существенное затухание света при распространении его через атмосферу. Многие из этих объектов состоят из материалов, интенсивно поглощающих или рассеивающих свет. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы на участке между конечными точками ИК-системы связи не было каких-либо препятствий.

Даже если препятствия на пути светового луча отсутствуют, затухание все же воз, можно из-за меняющихся погодных условий. Так уже через час после сильного тумана небо может полностью очиститься, что весьма затруднит расчет энергетического потенциала линии связи ИК-диапазона, особенно если она должна обеспечить передачу данных на предельно большие расстояния. Разработчик должен быть уверен, что затухание, вызванное погодными условиями, не приведет к нарушению связи.

Модуляция: подготовка сигналов к передаче

За счет модуляции данные, полученные из сети, преобразуются в радио- или световые сигналы таким образом, что они становятся пригодными для передачи через воздушную среду. В названный процесс входит преобразование цифровых сигналов, характерных для компьютеров, в аналоговые. Частью этого процесса является также наложение ин-

формационного сигнала на носитель, представляющий собой электромагнитную волну определенной частоты. Чтобы носитель мог передавать какую-то информацию, посредством модулирующего сигнала изменяют его параметры, поскольку передавать информационный сигнал в его естественной форме непрактично. Представим, что Брайен хотел бы сказать что-то, не используя проводную связь, из Дейтона, расположенного от нас на расстоянии примерно 100 км. Один из способов — использовать мощные усилитель и громкоговорители. Однако при этом будут оглушены все жители Дейтона. Более приемлемый вариант — промодулировать голосом Брайена радиочастотный или световой несущий сигнал, или несущую(carriersignal), который не воспринимается органами слуха человека и может передаваться через воздух. Информационный сигнал может изменять амплитуду, частоту или фазу несущей, а усиление несущего сигнала не беспокоит людей, поскольку его частота находится за пределами диапазона слышимости человека³.

Именно это и происходит при модуляции. Модулятор смешивает сигнал, поступающий от источника информации, такого как голос или данные, с несущим сигналом. Приемопередатчик подает модулированный усиленный сигнал в антенну. Модулированный сигнал покидает антенну и распространяется через воздушную среду. Антенна приемной станции улавливает сигнал и подает его на демодулятор, который выделяет из модулированного сигнала сигнал информационный.

Одной из простейших форм модуляции считается амплитудная: в этом случае представление данных осуществляется за счет изменения амплитуды сигнала. Амплитудную модуляцию часто используют в световых системах. Включение света означает, что передается бит данных со значением 1, выключение —- передачу бита данных, имеющего значение 0. На самом деле световой сигнал кодируется более сложным образом, но основная идея остается той же— для передачи данных используют включение и выключение света⁴. Это равносильно тому, как если бы люди в темной комнате использовали для передачи данных фонари, кодируя информацию путем их включения и выключения.

В радиочастотных системах применяются более сложные методы модуляции, некоторые из которых рассмотрены ниже.