Кто изобрел современные технологии связи?

0 1134
0

Кто изобрел современные технологии связи?Хеди Ламарр известна как гламурная кинозвезда из эпохи черно-белого кино. Но большинство людей не знают о том, что ее изобретение , сделанное в 1942 году, легло в основу беспроводной широкополосной связи и телекоммуникаций, которое помогло сделать возможным развитие GPS, Bluetooth и Wi-Fi технологии!

Она родилась в Австрии в 1914 году. Её имя при рождении Хедвиг Ева Мария Кислер. Её мать была пианисткой, а отец – банкиром. Будучи талантливым математиком Ламарр переехала в США в 1937 году чтобы начать карьеру в Голливуде. На протяжении 1930-х и 1940-х годов, она считалась одной из ведущих актрис кинематографа и снялась в более чем 55 фильмах. Однако, ее страсть к технике сегодня гораздо менее известна. С началом Второй мировой войны Ламарр, после сообщений о том, что немецкие подводные лодки топили корабли в Атлантике, она решила помочь военным. В то время противники могли легко нарушить наведение радиоуправляемой торпеды, обнаружив её несущую частоту и подавив ее помехами, в результате чего торпеда сходила с курса.
 
Актриса познакомилась с композитором Джорджем Антейлом, который экспериментировал с автоматизированным управлением музыкальными инструментами и вместе они создали идею "скачкообразной перестройки частоты". Скачкообразное изменение частоты по-существу служило для шифрования управляющего сигнала и благодаря этому было невозможно было сканированием обнаружить частоту управления и подавить все частоты.

Как всё гениальное просто, так и идея изобретения была очень проста. Когда сообщать координаты цели управляемой торпеде дистанционно только по одной контрольной частоте, враг легко перехватывает сигнал, более того, он может заглушить его или перенаправить торпеду. Ламарр предложила синхронно в соответствии с определённым алгоритмом менять несущую частоту передатчика ракеты и приёмника. Так противник не сможет "вклиниться" в такой канал связи.

Вместе с Антейлом они разработали следующий алгоритм: необходимо использовать на передатчике случайный код, он будет изменять канал передачи, тогда можно будет синхронизировать такие частотные переходы и на приёмнике. Смена каналов связи есть гарантия безопасной передачи информации. Для обеспечения синхронности изменения частоты Ламарр и Антейл использовали ленты с дырочками – такие, как бумажная лента в механическом пианино.

На тот момент псевдослучайные коды были использованы для шифровки информации, которую передавали по постоянным (неменяющимся) открытым каналам связи. Хеди Ламар и Джордж Антейл сделали шаг вперёд: стали использовать секретный ключ для быстрой смены каналов передачи информации!
Кто изобрел современные технологии связи?
Пребывая на пике карьеры, «самая красивая женщина мира» в 1942 г. запатентовала идею "частотного сканирования” (патент номер 2292387 «Secret Communication System» (Секретная система связи). Патент включает описание секретных систем связи, включающих передачу ложных каналов на различных частотах), и это не имея никакого технического образования. Её изобретение позже легло в основу оснащения вооружённых сил США – Navstar Global Positioning System – GPS (спутниковой системы глобального позиционирования) и безвозмездно подарили правительству США.

В 1942 г. изобретение так и не реализовали из-за ненадёжности механических компонентoв. Нужно ли писать, что денег за патент они так и не получили. Однако Хеди Ламарр не сдавалась: деньги для союзников она зарабатывала совсем иным способом: дарила поцелуй любому мужчине, который потратит 25 тыс. долларов на военные облигации! В результате она собрала 17 млн. долларов!

В 1950 г. известность, красота, и технический склад ума помогли Хеди Ламарр получить предложение сняться в рекламе Emerson (телевизоры и радиоприёмники). Реклама получилась более чем успешной. Так об изобретении вспомнили только в конце 50 гг., когда перешли на электронные компоненты.

Уже в 1960 г. появился термин Spread Spectrum (система с расширенным спектром. Кстати, Сергей Бунин UR5UN - специалист в этой области), который развивал идеи Ламарр и Антейла. Военное ведомство США разработало и успешно внедрило систему секретной связи (с основой расширенного спектра), которую применяли даже в 1962 г. во время Карибского кризиса.

В начале 80-х технологию начали использовать в гражданских целях, а до тех пор она долгие годы была засекречена. Сегодня технология расширенного спектра пребывает на пике своей «карьеры». Она применяется в мобильной телефонии, Bluetooth, беспроводных устройствах связи Wi-Fi и др. областях.

Хеди Ламарр умерла 19 января 2000 г. Последние годы её жизни о ней почти никто не вспоминал, жила Ламарр бедно, нянчила своих правнуков и занималась бесконечными судебными разборками о клевете и несанкционированном использовании её имени.

Технология расширенного спектра

Благодаря исторической справке, мы знаем, что метод расширенного спектра создавался для разведывательных и военных целей. Основная идея метода состоит в том, чтобы распределить информационный сигнал по широкой полосе радиодиапазона, что в итоге позволит значительно усложнить подавление или перехват сигнала. Первая разработанная схема расширенного спектра известна как метод перестройки частоты. Более современной схемой расширенного спектра является метод прямого последовательного расширения (DSSS). Оба метода используются в различных стандартах и продуктах беспроводной связи.

 

Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum - FHSS)

Для того чтобы радиообмен нельзя было перехватить или подавить узкополосным шумом, было предложено вести передачу с постоянной сменой несущей в пределах широкого диапазона частот. В результате мощность сигнала распределялась по всему диапазону, и прослушивание какой-то определенной частоты давало только небольшой шум. Последовательность несущих частот была псевдослучайной, известной только передатчику и приемнику. Попытка подавления сигнала в каком-то узком диапазоне также не слишком ухудшала сигнал, так как подавлялась только небольшая часть информации.

Кто изобрел современные технологии связи?

 

В течение фиксированного интервала времени передача ведется на неизменной несущей частоте.  Для того чтобы приемник синхронизировался с передатчиком, для обозначения начала каждого периода передачи в течение некоторого времени передаются синхробиты. Так что полезная скорость этого метода кодирования оказывается меньше из-за постоянных накладных расходов на синхронизацию.

 

Кто изобрел современные технологии связи?

 

Несущая частота меняется в соответствии с номерами частотных подканалов, вырабатываемых алгоритмом псевдослучайных чисел. Псевдослучайная последовательность зависит от некоторого параметра, который называют начальным числом. Если приемнику и передатчику известны алгоритм и значение начального числа, то они меняют частоты в одинаковой последовательности, называемой последовательностью псевдослучайной перестройки частоты.

Таким образом, технология FHSS появилась гораздо раньше DSSS. Главная идея технологии FHSS - псевдослучайная перестройка частоты. Главная идея DSSS - кодирование сигнала произвольной (псевдослучайной) чиповой последовательностью.

 

UY0LL

 vhfdx.at.ua

 



Источник | Опубликовал: RD3AVG


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости