Анотація до роботи:

Титарчук О.М. Підвищення показників якості багаточастотних вузькосмугових трактів передавання. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13 –Радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій. – Український науково-дослідний інститут зв’язку, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено вирішенню науково-технічних задач з підвищення основних показників якості багаточастотних вузькосмугових трактів передавання, шляхом оцінки нелінійних спотворень та формулювання вимог і обмежень до складових частин трактів.

На основі проведеного аналізу причин виникнення нелінійних ефектів в волоконно-оптичних системах передавання (ВОСП) визначено, що ЧХЗ є найвпливовішим нелінійним ефектом, в результаті якого виникають паразитній сигнали (комбінаційні продукти нелінійності).

Обрано та обґрунтовано математичну модель НС в трактах передачі, яка описує властивості фізичної моделі тракту.

Визначено, що оптичний С-діапазон (як і загальний діапазон, який охоплює всі вікна прозорості волокна), слід розглядати, як вузькосмуговий з симетричними властивостями передачі.

Виведено аналітичні співвідношення розрахунку продуктів нелінійності третього порядку першого роду виду 2f_i – f_j (КПН31а) та f_i + f_j – f_k (КПН31б), а саме: загальної кількості, кількості продуктів в робочій смузі частот та кількості КПН в найгіршому каналі в залежності від числа компонентних сигналів. Отримано уточнені вирази для розподілу КПН в смузі та співвідношення для розрахунку захищеності сигнал/КНП на кожному місці та граничні співвідношення кількості комбінаційних продуктів в робочій смузі від загальної кількості сигналів.

Вперше розроблено методики кількісної оцінки НС та вимірювання потужності КПН.

Проведена експериментальна перевірка запропонованої фізичної моделі тракту та розробленої методики вимірювання потужності КПН.

Сукупність наукових положень сформульованих та обґрунтованих в дисертаційній роботі складає вирішення науково-технічних задач з підвищенням основних показників якості багаточастотних вузькосмугових трактів передавання, зокрема РРЛ та DWDM, шляхом розробки методики оцінки нелінійних спотворень в багатоканальних трактах передачі. В ході дослідження одержано наступні теоретичні і науково-практичні результати.

1. В результаті аналізу складових трактів, запропоновано модель оптичного тракту та узагальнену фізичну модель, які враховують властивості різних джерел нелінійних спотворень складових систем передавання (оптичного волокна, оптичних підсилювачів, оптичних мультиплексорів та демультиплексорів і т.д.). Показано, що перехідну характеристику тракту з лінійною та нелінійною ланками доцільно визначити кубічним поліномом.

2. Доведено, що в багатьох застосуваннях РРЛ та ВОСП (багатохвильовий режим передачі) задовольняє умовам вузькосмуговості b 2. В оптичних багатоканальних трактах в силу вузькосмуговості відсутні гармоніки основних коливань, а в силу матеріальних властивостей волокна відсутні парні складові.

3. Отримано точні аналітичні вирази для визначення кількості КПН31 та особливостей їх розподілу в спектральній області.

Розглянуті властивості розподілу КПН 3-го порядку 1-го роду підтверджують те, що до уваги слід брати тільки продукти типів КПН31а та КПН31б.

4. Доведено, що кількість продуктів КПН31а в основній смузі сходиться до від загальної кількості, а кількість продуктів КПН31б в основній смузі, для досить великих k, прямує до 70% від загальної кількості. Порівняння результатів розрахунку КПН31а та КПН31б підтверджує попередні висновки, щодо кількості складових КПН та їх розподілу.

Моделювання дозволило оцінити кількість завад на кожний основний сигнал, що в подальшому може бути використано для розрахунків захищеності в корисній смузі частот.

5. В результаті теоретичної оцінки енергетичних властивостей КПН31 доведено, що потужність КПН31б на 6 дБ перевищує потужність КПН31а.

Під час натурного моделювання підтвердились теоретичні положення стосовно розміщення КПН31. Також підтвердились аналітичні розрахунки потужності КПН та попередні припущення стосовно того, що потужність КПН31б на 6 дБ більша за потужність КПН31а.

6. Розроблено методику кількісної оцінки та методику вимірювання потужності КПН в багаточастотних трактах передавання, що дозволяє при нерівномірному розміщенні трьох частот на рівномірній сітці визначити потужність КПН кожного типу окремо.

Представлені дослідження, розроблені методики охоплюють новітні технологічні рішення, дозволяють здійснювати з визначеною вірогідністю цифрову передачу інформації високоефективними системами зв’язку і доцільні до впровадження на сучасних комплексах та системах зв’язку.

Публікації автора:

1. Титарчук О.М. Експериментальна оцінка величини комбінаційних продуктів нелінійності // Зв’язок. – 2005. - № 7. - С. 54-55.

2. Бирюков Н.Л., Титарчук О.Н. Состав и распределение нелинейных продуктов в трактах многоволновых систем передачи // Зв’язок. – 2004. № 2. - С. 51 - 53.

3. Бирюков Н.Л., Титарчук О.Н., Триска Н.Р. Расчет частот четырехволнового смешивания оптического С-диапазона // Радиотехника. - 2002. №128. - С. 113 - 116.

4. Бирюков Н.Л., Титарчук О.Н., Триска Н.Р. Оценка количества и распределения комбинационных продуктов вида f_i + f_j – f_k в системах DWDM // 1-й Междунар. радиоэлектрон. Форум “Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития” МРФ-2002. Сборник научных трудов. Часть 1. Харьков: АН ПРЭ, ХНУРЭ. - 2002. - С. 439-441.

5. Бирюков Н.Л., Титарчук О.Н., Триска Н.Р. Оценка распределения комбинационных продуктов нелинейности вида 2f_i + f_j в С-диапазоне // 1-й Междунар. радиоэлектрон. Форум “Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития” МРФ-2002. Сборник научных трудов. Часть 1. - Харьков: АН ПРЭ, ХНУРЭ. - 2002. - С. 441-445.

6. Титарчук О.Н. Техника многоволновой передачи сигналов по ВОЛС // 7-я Международная конференция “Теория и техника передачи, приема и обработки информации”: Сб. научных трудов. - Харьков: ХТУРЭ. - 2001. - С. 84-85.

7. Титарчук О.Н. Анализ методики расчета взаимных влияний в ВОЛС со спектральным уплотнением каналов // Труды второй международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии”, Одесса. – 2001. - С. 76-77.

8. Титарчук О.Н. Передача сигналов по ВОЛС со спектральным уплотнением каналов // “Вісник” УБЕНТЗ. - 2001. - № 1. - С. 25-29.

9. Титарчук О.Н. Четырехволновое смешивание в WDM системах // “Вісник” УБЕНТЗ. - 2002. - № 1. - С. 52-54.

10. Титарчук О.Н. Алгоритм експериментальної оцінки комбінаційних продуктів нелінійності (КПН) // “Вісник” УБЕНТЗ. - 2004. - № 1. - С. 47-48.

11. Бирюков Н.Л., Титарчук О.Н., Триска Н.Р. Анализ распределения комбинационных продуктов, возникающих в результате четырехволнового смешивания // 13-я Международная Крымская конференция “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии” Материалы конференции - Севастополь. 2003. - С. 368-369.

12. Nikolai Biryukov, Ph. D., Oleg Tytarchuk, Nataliya Triska. Evaluation of Four-Wave Mixing Products in C-Range // 4^th International Conference on Transparent Optical Networks. – Warsaw, Poland. - 2002. - Р. 229-232.

13. Nikolai Biryukov, Ph. D., Oleg Tytarchuk, Nataliya Triska. Calculation of Frequencies of Four-Wave Mixing // Telecommunications and Radio Engineering. 2002. Volume 58.

14. Бирюков Н.Л., Титарчук О.Н. Анализ количества комбинационных продуктов в системах DWDM, при использовании равномерных межканальных интервалов // “Телеком 2003” 6-я международная научно-техническая конференция “Современные проблемы телекоммуникаций”: Сборник докладов, часть 1. - 2003. -С. 123-125.