Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Използването на хаос за предаване на информация по комуникационни линии

<== предишна статия | следващата статия ==>


В повечето съвременни комуникационни системи като носител на информация се използват хармонични колебания. Информационният сигнал в предавателя модулира тези флуктуации в амплитуда, честота или фаза и в приемника информацията се извлича с помощта на обратна операция - демодулация. Наслагващата информация на носещото устройство се извършва или чрез модулиране на вече формираните хармонични колебания, или чрез контролиране на параметрите на генератора в процеса на неговата работа.
По подобен начин е възможно да се произведе модулация на хаотичен сигнал. Възможностите тук обаче са много по-широки. Хармоничните сигнали имат само три контролируеми характеристики (амплитуда, фаза и честота). В случая на хаотични колебания, дори малки изменения в стойността на параметъра на един от елементите на източника на хаос водят до промени в характера на колебанията, които могат да бъдат надеждно фиксирани чрез инструменти. Това означава, че източниците на хаос с параметри с променлив елемент потенциално имат голям набор от схеми за въвеждане на информационен сигнал в хаотична среда (модулационни схеми). В допълнение, хаосът основно има широк диапазон от честоти, т.е. той се отнася до широколентовите сигнали, интересът в който в радиотехниката традиционно се свързва с техния по-голям информационен капацитет в сравнение с теснолентовите колебания. Широката лентова честотна лента позволява да се увеличи скоростта на предаване на информация, както и да се повиши стабилността на системата до смущаващи фактори. Широколентовите и свръхшироколентовите комуникационни системи, базирани на хаос, имат потенциални предимства пред традиционните системи с широк диапазон от такива определящи параметри, като простота на хардуерната реализация, енергийна ефективност и скорост на предаване на информация. Хаотичните сигнали могат също така да служат за маскиране на информация, предавана чрез комуникационна система, без използване на разпространение, т.е. ако честотната лента на информацията и предадените сигнали съвпадат.

Комбинацията от тези фактори стимулира активното изследване на хаотичните комуникационни системи. Понастоящем вече са предложени няколко подхода за разширяване на обхвата от информационни сигнали и изграждане на прости предаватели и приемници в архитектурата.

Една от най-новите идеи в тази посока са така наречените схеми за директна комуникация. В директна хаотична комуникационна схема, информацията се въвежда в хаотичен сигнал, генериран директно в радио- или микровълновия диапазон на вълните. Информацията се въвежда или чрез модулиране на параметрите на предавателя, или чрез налагане на хаотичен носител след неговото генериране. Съответно, извличането на информационния сигнал от хаотичното също се извършва в областта на високите или свръхвисоките честоти. Оценките показват, че широколентовите и свръхшироколентовите директно-хаотични комуникационни системи са в състояние да предоставят скорости на предаване на информация от десетки мегабита в секунда до няколко гигабита в секунда. Институтът по радиотехника и електроника на Руската академия на науките вече е провел експерименти за директно хаотично предаване на информация със скорости до 70 Mbit / s.


14.5 Перспективи за използване на хаоса в компютърните мрежи


В комуникационните схеми хаосът може да се използва като носител на информация, като динамичен процес, който осигурява трансформирането на информацията в нов тип и накрая като комбинация от двете. Устройство, което преобразува сигнал в предавател от една форма в друга посредством хаос, се нарича хаотичен кодер. Тя може да бъде използвана за промяна на информацията по такъв начин, че да бъде недостъпна за външен наблюдател, но в същото време лесно ще бъде върната към първоначалната си форма чрез специална динамична система - хаотичен декодер, разположен на приемащата страна на комуникационната система.

В какви процеси може да се използва хаотичното кодиране?
Първо, с негова помощ е възможно да се организира ново информационно пространство по принципно нов начин чрез създаване на големи отворени потребителски групи в него - подпространства. Във всяка група се въвежда своя “език” за комуникация - единна за всички участници правила, протоколи и други характеристики на тази “информационна субкултура”. За тези, които искат да овладеят този "език" и да станат членове на общността, има сравнително прости средства за достъп. В същото време участието в такъв обмен ще бъде трудно за външни наблюдатели. Така хаотичното кодиране може да служи като средство за структуриране на "популацията" на общото информационно пространство.

Второ , по подобен начин е възможно да се организира многопотребителски достъп до информация . Наличието на глобални интернет и опорни информационни потоци (магистрали) предполага наличието на общи протоколи, които гарантират преминаването на информация чрез отделни канали. Въпреки това, в рамките на определени групи участници (например в рамките на корпоративни мрежи) съществува спешна нужда да се предоставя информация на конкретни потребители, без да се позволява достъп до "чуждестранни" участници. Хаотичните методи за кодиране са удобно средство за организиране на такива виртуални корпоративни мрежи. В допълнение, те могат да бъдат използвани директно, за да се гарантира определено ниво на поверителност на информацията, преместване в областта на традиционната криптография.

И накрая, друга функция на хаотичното кодиране е много подходяща във връзка с развитието на електронната търговия и нарастващия проблем с авторското право в Интернет . Това се отнася по-специално до продажбата на мултимедийни продукти чрез мрежата (музика, видео, цифрова фотография и др.). Въз основа на детерминистичен хаос е възможно да се осигури такъв начин за защита на авторските права и правата на интелектуална собственост като намаляване на качеството на информационен продукт с общ достъп. Например, песни, кодирани с хаос, ще бъдат разпространявани онлайн без ограничения, така че всеки потребител да ги използва. Въпреки това, когато слушате без специален декодер, качеството на звука ще бъде ниско. Какво е значението на този подход? Разпространената информация остава отворена и не подлежи на ограничения, наложени от използването на криптографски методи за защита. В допълнение, потенциалният купувач има възможност да се запознае с продукта и едва след това да реши дали да закупи неговата висококачествена версия.

Трябва да се отбележи, че горните функции на хаотичното кодиране са далеч от изчерпване на потенциалните възможности за неговото използване в съвременните информационни технологии. В хода на по-нататъшното проучване и развитие на този проблем е вероятно да се отворят нови аспекти и обещаващи области на използване.

По този начин използването на динамичен хаос и фрактали в информационните технологии не е екзотично, както може би изглеждаше преди няколко години, а естествен начин за разработване на нови подходи за създаване на системи, които работят ефективно в променлива среда.

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Ядрен магнитен резонанс

Растерни (сканиращи) електронни микроскопи

MEMS захранвания за преносими устройства.

Понятието "размита логика"

Концепциите на класическата и квантовата системи

Методи за измерване, използващи сензори на конзолна основа

Сканиращи магнитни микроскопи на базата на интерферометри SQUID

Конзолни сензори, базирани на системи с високо молекулно тегло и биополимери

Сензори и микроактуатори, базирани на MEMS технологии

Перспективи за използване на микроустройства в сензорни мрежи

Връщане към съдържанието: Съвременни фундаментални и приложни изследвания в приборостроенето

Видян: 2945

11.45.9.55 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .