Diplomová práce se zabývá vlastnostmi optického bezkabelového spoje (OBS) a vlivu reálné atmosféry na jeho přenos. V teoretické části je proveden rozbor atmosférických jevů, které mají vliv na útlum signálu. Praktická část se soustředí na zpracování dat z experimentálního optického bezkabelového spoje umístěného na Milešovce a porovnání s předpoklady popsanými v části teoretické. Je prezentována dostupnost spoje, vliv slunce na OBS, porovnání šíření optického signálu o různých vlnových délkách a především vliv mlhy na útlum spoje. Je porovnáno několik matematických modelů pro odhad útlumu z dohlednosti a určen dráhový redukční faktor.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with the properties of free space optical link (FSO) and with the influence of the real atmosphere on optical signal transmission. The theoretical part is an analysis of atmospheric phenomena that affect signal attenuation. The practical part focuses on data processing while data being from the experimental free space optical link located on the mountain Milešovka and a comparison with the assumptions described in the theoretical part. The presented topics are availability of the link, the influence of the sun on the FSO, comparison of transmission of optical signals with different wavelengths, and especially influence of fog on the link attenuation. Comparisons of several mathematical models to estimate the attenuation from the visibility and a path reduction factor are presented.
Free space optical link, attenuation, visibility, fog, scattering, drop size distribution
Rozsah průvodní práce
68 s. (64 939 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá vlastnostmi optického bezkabelového spoje (OBS) a vlivu reálné atmosféry na jeho přenos. V teoretické části je proveden rozbor atmosférických jevů, které mají vliv na útlum signálu. Praktická část se soustředí na zpracování dat z experimentálního optického bezkabelového spoje umístěného na Milešovce a porovnání s předpoklady popsanými v části teoretické. Je prezentována dostupnost spoje, vliv slunce na OBS, porovnání šíření optického signálu o různých vlnových délkách a především vliv mlhy na útlum spoje. Je porovnáno několik matematických modelů pro odhad útlumu z dohlednosti a určen dráhový redukční faktor.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with the properties of free space optical link (FSO) and with the influence of the real atmosphere on optical signal transmission. The theoretical part is an analysis of atmospheric phenomena that affect signal attenuation. The practical part focuses on data processing while data being from the experimental free space optical link located on the mountain Milešovka and a comparison with the assumptions described in the theoretical part. The presented topics are availability of the link, the influence of the sun on the FSO, comparison of transmission of optical signals with different wavelengths, and especially influence of fog on the link attenuation. Comparisons of several mathematical models to estimate the attenuation from the visibility and a path reduction factor are presented.
Free space optical link, attenuation, visibility, fog, scattering, drop size distribution
Zásady pro vypracování
Proveďte teoretickou analýzu vlivu především mlhy a nízké oblačnosti na optický signál v oblasti vlnových délek používaných optickými bezkabelovými spoji (OBS). Teoretické poznatky aplikujte na experimentální optický spoj ÚFA AVČR na Milešovce a v rámci tohoto úkolu vytvořte databázi útlumu a relevantních meteorologických veličin.
Navrhněte metody oddělující zaznamenané útlumy OBS podle fyzikálního původu (mlha, oblak, vítr apod.) a zaznamenané poklesy signálu z technických příčin. Formulujte model pro predikci útlumu optického signálu v mlze a oblacích.
Zásady pro vypracování
Proveďte teoretickou analýzu vlivu především mlhy a nízké oblačnosti na optický signál v oblasti vlnových délek používaných optickými bezkabelovými spoji (OBS). Teoretické poznatky aplikujte na experimentální optický spoj ÚFA AVČR na Milešovce a v rámci tohoto úkolu vytvořte databázi útlumu a relevantních meteorologických veličin.
Navrhněte metody oddělující zaznamenané útlumy OBS podle fyzikálního původu (mlha, oblak, vítr apod.) a zaznamenané poklesy signálu z technických příčin. Formulujte model pro predikci útlumu optického signálu v mlze a oblacích.
Seznam doporučené literatury
[1] KOLKA Z., WILFERT O., FIŠER O.: Achievable qualitative parameters of optical wireless links. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 2007, Roč. 9, č. 8, s. 2419-2423. ISSN 1454-4164.
[2] WILFERT, O., KOLKA, Z., BIOLKOVA, V., KŘIVÁK, P., DORDOVÁ, L., FIŠER, O., NĚMEČEK, J.: Dual optical wireless test link. Proceedings of the SPIE, Volume 7091 (Free-Space Laser Communications VIII), pp. 70910W-70910W-8 (2008).
[3] I. KIM, B. McARTHUR, E. KOREVAAR: Comparison of laser beam propagation at 785 nm and 1550 nm in fog and haze for optical wireless communications, Proc. of SPIE ? Vol. 4214 Optical Wireless Communications III, ed. Eric J. Korevaar, February 2001, pp. 26-37.
[4] WILFERT, O.: Optická komunikace laserovými svazky online. 2007 cit. 2009-05-10.
http//:www.urel.feec.vutbr.cz/web_documents/seminare/Prezentace opticke kom 07.pdf.
Seznam doporučené literatury
[1] KOLKA Z., WILFERT O., FIŠER O.: Achievable qualitative parameters of optical wireless links. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 2007, Roč. 9, č. 8, s. 2419-2423. ISSN 1454-4164.
[2] WILFERT, O., KOLKA, Z., BIOLKOVA, V., KŘIVÁK, P., DORDOVÁ, L., FIŠER, O., NĚMEČEK, J.: Dual optical wireless test link. Proceedings of the SPIE, Volume 7091 (Free-Space Laser Communications VIII), pp. 70910W-70910W-8 (2008).
[3] I. KIM, B. McARTHUR, E. KOREVAAR: Comparison of laser beam propagation at 785 nm and 1550 nm in fog and haze for optical wireless communications, Proc. of SPIE ? Vol. 4214 Optical Wireless Communications III, ed. Eric J. Korevaar, February 2001, pp. 26-37.
[4] WILFERT, O.: Optická komunikace laserovými svazky online. 2007 cit. 2009-05-10.
http//:www.urel.feec.vutbr.cz/web_documents/seminare/Prezentace opticke kom 07.pdf.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Zadání diplomové práce jasně definuje aktuální, v současnosti intenzivně zkoumaný problém, kterým je šíření signálu velice perspektivních OBS (optických bezkabelových spojů) v reálné atmosféře. Řešení tohoto problému přispívá k racionálnímu plánování OBS. Diplomant provedl rozsáhlou rešerši dané problematiky, kriticky zhodnotil hlavní modely pro různé druhy útlumů na spoji a navrhl metodu rozdělení těchto útlumů podle jejich fyzikální příčiny. Provedl dlouhodobá měření útlumů atmosféry na testovacím spoji, která zpracoval a vyhodnotil. Diplomová práce je napsaná velmi srozumitelně a je logicky členěna. Je z ní zřetelný vlastní přínos autora a nepůvodní fakta jsou správně citována. Práce je komisí navržena na cenu rektora II. stupně.