Sualtı kablosuz optik haberleşme kanalının Monte Carlo tabanlı ışınım transfer denklemi ile modellenmesi

Authors : Cenk ALBAYRAK, Yiğit MAHMUTOĞLU, Kadir TURK

Pages : 34-46

Doi:10.17714/gumusfenbil.707537

View : 11 | Download : 10

Publication Date : 2021-01-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Önemli askeri ve endüstriyel uygulama alanlarından dolayı, sualtı ortamında gerçek zamanlı ve yüksek hızlı bilgi iletişimi sağlayabilen sualtı kablosuz optik haberleşme (Underwater Wireless Optical Communication, UWOC) sistemlerine olan ilgi giderek artmaktadır. Güvenilir UWOC sistemlerinin tasarlanabilmesi için sualtı kablosuz optik haberleşme kanal karakteristiğinin gerçekçi ve doğru bir şekilde ortaya konulması önem arz etmektedir. Sualtı ortamının benzersiz optik özelliklerinden dolayı fazlasıyla karmaşık bir yapıya sahip olan UWOC kanalı, ışınım transfer denklemi (Radiative Transfer Equation, RTE) ile tamamen modellenebilmektedir. Fakat, RTE’nin kesin bir analitik çözümünü bulmak zordur. Bu çalışmada, RTE’nin yüksek doğrulukta çözümü ve UWOC kanal karakteristiğinin elde edilebilmesi için kullanılan Monte Carlo yaklaşımı ve işlem adımları detaylı olarak verilmiştir. Literatürde yaygın olarak kullanılan farklı su türleri için UWOC kanalının birim vuruş tepkileri elde edilmiş olup, kanal karakteristiklerinin yüksek doğruluğu ve hassasiyeti için yaklaşık modeller yerine literatürde kabul gören deneysel ölçümler dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, UWOC sisteminin bilgi iletişim mesafeleri ele alınan su türleri için karşılaştırılmıştır.
Keywords : Birim vuruş tepkisi, Monte Carlo yaklaşımı, Sualtı kablosuz optik haberleşme