Optisk kommunikation i deep space - Steen Eiler Jørgensen
Optisk kommunikation i deep space - Steen Eiler Jørgensen
Optisk kommunikation i deep space - Steen Eiler Jørgensen
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Kapitel 1<br />
Indledning<br />
1.1 Baggrund<br />
Næsten alle rumsonder medbringer en række standardinstrumenter, bl.a. er kameraer,<br />
magnetometre og iondetektorer i forskellige udformninger så godt som<br />
altid at finde på en given rumsonde. Alle disse instrumenter producerer et væld<br />
af data, som skal sendes tilbage til Jorden. Den klassiske måde at gøre dette på<br />
er ved at anvende en radiosender og en retningsbestemt antenne, og så sende<br />
dataene til Jorden, hvor de kan modtages vha. en passende stor parabolantenne.<br />
Dette indebærer imidlertid flere ulemper. Dels kan radiobølgerne, selv med en<br />
meget præcist udformet parabolantenne, ikke fokuseres særlig præcist – en stor<br />
del af den udstrålede radioenergi vil blive udstrålet i andre retninger end imod<br />
Jorden; dels er der en grundlæggende begrænsning i enhver <strong>kommunikation</strong>skanal,<br />
der kommer til udtryk i Nyquists sætning: ([39], s. 95)<br />
Bmax = 2β log 2 M (1.1)<br />
hvor Bmax er <strong>kommunikation</strong>skanalens kapacitet, dvs. den maksimale bitrate,<br />
kanalen kan transmittere [bit/s], β den til rådighed værende båndbredde [Hz],<br />
og M er antallet af niveauer i signalet. Er der tale om et binært signal er M = 2<br />
og log 2 M = 1, så Bmax = 2β. Det ses, at den bitrate, der kan overføres, er<br />
direkte proportional med den til rådighed værende båndbredde. Desværre er<br />
radiospektret stærkt begrænset, og frekvensallokeringer er i de senere år blevet<br />
en så begrænset resource, at myndighederne er begyndt at bortauktionere dem<br />
til højestbetalende. Interferensproblemer kan til en vis grad kommes til livs ved<br />
brug af meget retningsbestemte antenner, men der vil altid være begrænsninger<br />
på, hvor stor spektral udstrækning de frekvenskontrollerende myndigheder vil<br />
acceptere.<br />
1.1.1 <strong>Optisk</strong> <strong>kommunikation</strong><br />
Når man siger “optisk <strong>kommunikation</strong>” vil de fleste umiddelbart tænke på optiske<br />
fibre eller lyslederkabler. Kommunikation via optiske fibre er et veletableret<br />
forskningsområde og en stor industri. Lyslederkablerne er meget fordelagtige i<br />
forhold til <strong>kommunikation</strong> via f.eks. koaksialkabler, idet de er billige at fremstille<br />
1
Change language