Денисов В.Е. «Пропускная способность гидроакустического канала связи» RUSSIAN TECHNOLOGICAL JOURNAL (Предыдущее название: Российский технологический журнал (с 2016 по 2021 гг.), Вестник МГТУ МИРЭА (с 2013 по 2015 гг.), 11, № 1, с. 31-40 (2023)

Пропускная способность является важной характеристикой любого канала связи, так как определяет предельную скорость передачи информации в нем. Основная цель работы – определение пропускной способности гидроакустического канала связи при ограничении на среднюю интенсивность передаваемого сигнала. Дополнительной задачей являлось определение оптимального спектра передаваемого сигнала и расчет граничных частот этого спектра. Была рассмотрена модель однолучевого канала, характерная для глубокого моря, когда приемник или передатчик расположены на достаточной глубине. Методы. Использованы положения прикладной гидроакустики, теории случайных процессов и теории информации. Результаты. Получено выражение для коэффициента передачи гидроакустического канала связи и новое выражение для спектрального уровня шумов моря, обусловленных волнением поверхности моря. На основе кусочно-линейной аппроксимации кривых спектральных уровней шумов турбулентности, судоходства, волнения моря и теплового шума моря определена спектральная плотность интенсивности шума моря. Получены зависимости пропускной способности гидроакустического канала от дальности связи, интенсивности передаваемого сигнала и состояния поверхности моря. Определены нижняя и верхняя частоты оптимального спектра передаваемого сигнала и оптимальный спектр. Исследована зависимость коэффициента использования полосы частот от интенсивности входного сигнала для разных значений дальности связи. Выводы. Использование коэффициента затухания Франсуа–Гаррисона позволило связать пропускную способность канала с параметрами морской среды: температурой, соленостью, значением водородного показателя в иcследуемом районе. При заданной интенсивности входного сигнала пропускная способность существенно уменьшается с ростом дальности и усилением волнения моря. Показано, что с ростом расстояния ширина оптимального спектра уменьшается. Отмечается значительное влияние шума от волнения моря на форму оптимального спектра и значения его граничных частот. Было установлено, что возможны случаи увеличения коэффициента использования полосы частот ростом дальности при заданной интенсивности входного сигнала.