Физика волновых процессов. Кандидов В.П - 72 стр.

UptoLike

Рубрика: 

§6. Дисперсия волн. Передача информации
72
Если перейти к бегущей системе координат
(
)
η
,x , связанной с центром
импульса:
гр
/, Vxtxx =η=
,
(6.11)
то уравнение для огибающей волнового пакета ),( η
xA принимает вид:
0
),(
=
η
x
xA
.
(6.12)
Полученное уравнение и означает, что форма волнового пакета не меняется
при его распространении.
Для вычисления групповой скорости наряду с определением (6.9)
можно воспользоваться формулой Релея:
λ
λ
λ=
d
dV
VV
)(
ф
фгр
(6.13)
при
0
λ=λ . В этом случае необходимо заданное дисперсионное уравнение
привести к виду (6.2).
Скорость передачи информации.
Второе приближение теории дисперсии
Для передачи сообщений используется последовательность
импульсов, каждый из которых несет один бит информации. В простейших
алгоритмах анализа таких сообщений принимается, что импульсы
различимы, если временной интервал между ними не меньше длительности
импульса. Тогда, при длительности импульсов
0
для одного бита
необходимо время, равное
2
0
, и скорость передачи информации,
измеряемая в бит/с, составляет:
τ= 2/1S
0
.
(6.14)
Чтобы повысить скорость передачи информации, необходимо
сокращать длительность импульсов. В соответствии с теоремой о ширине
частотной полосы (4.17) уменьшение длительности
0
приводит к
увеличению ширины спектра импульса
ω
и расширению интервала
волновых чисел
k
, формирующих импульс. Реальные линии связи:
оптическое волокно, коаксиальный кабель, витая пара, волновод, наконец,
открытая трасса в воздухе обладают дисперсией, что ограничивает
скорость передачи информации. Вследствие дисперсии форма волнового
пакета искажается, его длительность увеличивается, и скорость передачи
информации снижается.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                    72                             §6. Дисперсия волн. Передача информации

                    Если перейти к бегущей системе координат (x′, η) , связанной с центром
                    импульса:
                                        x ′ = x, η = t − x / Vгр ,                 (6.11)
                    то уравнение для огибающей волнового пакета A( x ′, η) принимает вид:
                                                ∂A( x ′, η)                          (6.12)
                                                            =0.
                                                   ∂x  ′
                    Полученное уравнение и означает, что форма волнового пакета не меняется
                    при его распространении.
                            Для вычисления групповой скорости наряду с определением (6.9)
                    можно воспользоваться формулой Релея:
                                                            dVф (λ)                  (6.13)
                                            Vгр = Vф − λ
                                                              dλ
                    при λ = λ 0 . В этом случае необходимо заданное дисперсионное уравнение
                    привести к виду (6.2).

                                          Скорость передачи информации.
                                     Второе приближение теории дисперсии
                            Для передачи сообщений используется последовательность
                    импульсов, каждый из которых несет один бит информации. В простейших
                    алгоритмах анализа таких сообщений принимается, что импульсы
                    различимы, если временной интервал между ними не меньше длительности
                    импульса. Тогда, при длительности импульсов τ 0 для одного бита
                    необходимо время, равное 2τ 0, и скорость передачи информации,
                    измеряемая в бит/с, составляет:
                                                S = 1 / 2 τ 0.                     (6.14)
                            Чтобы повысить скорость передачи информации, необходимо
                    сокращать длительность импульсов. В соответствии с теоремой о ширине
                    частотной полосы (4.17) уменьшение длительности τ 0 приводит к
                    увеличению ширины спектра импульса ∆ω и расширению интервала
                    волновых чисел ∆k , формирующих импульс. Реальные линии связи:
                    оптическое волокно, коаксиальный кабель, витая пара, волновод, наконец,
                    открытая трасса в воздухе – обладают дисперсией, что ограничивает
                    скорость передачи информации. Вследствие дисперсии форма волнового
                    пакета искажается, его длительность увеличивается, и скорость передачи
                    информации снижается.




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com