Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 119
Текст из файла (страница 119)
Важной характеристикой системы МДВР является эффективность использования ретранслятора по времени: где 1, — число ЗС, сигналы которых передаются за интервал времени Т,. (число активных корреспондентов). Чем больше з)рзт, тем лучше используется ретранслятор и тем совершеннее построена система МДВР, поскольку основная часть времени расходуется в ней на передачу полезной информации. Если принять, что величина т„определяющая надежность синхронизации в системе МДВР, не может быть изменена, то для увеличения з)рте необходимо уменьшать т, или увеличивать Тн Это может быть достигнуто двумя путями: совершенствованием методов построения системы синхронизации при МДВР и использованием передачи информации с изменением масштаба времени. В отличие от многоканальных СПИ с временным уплотнением в системах МДВР групповой сигнал образуется только на входе РТР.
Следовательно, момент включения передатчика каждой ЗС должен определяться на основе точного знания как расстояния от этой станции до спутника, так и параметров движения спутника. Все это требует в системе МДВР высокоточной синхронизации всех ЗС. Существует целый ряд вариантов построения систем синхронизации при МДВР, отличающихся способом обмена информацией для установле- ЗС ЗСз РТР Рис. 9.38.
Диаграммы формирования группового сигнала в системе МДВР 605 9. Радиотехнические системы передачи информации ния и поддержания синхронизации и сложностью аппаратурной реализации. Простейшим является программный метод синхронизации в сочетании с односторонним способом обмена сннхроинформацией, при котором применяются активный РТР и пассивные в режиме синхронизации ЗС.
Суть метода заключается в следующем. Ретранслятор излучает последовательность синхросигналов, которые принимаются всеми ЗС. На ЭВМ, входящей в состав каждой ЗС, рассчитывается задержка излучения своего информационного сигнала относительно синхронизирующего, принятого от РТР, с учетом запаздывания сигнала при его распространении. Время задержки должно быть таким, чтобы переданный земной станцией сигнал попал на временную позицию, вьщеленную ему в составе группового сигнала, образуемого на входе РТР.
Рассмотренный метод иллюстрируется временными диаграммами, изображенными на рис. 9.39. Пусть система МДВР работает таким образом, что сигнал ЗС~ в адрес ЗС, должен приходить на шестую временную позицию после принятого ею синхросигнала РТР. Необходимо определить момент начала передачи ЗС~ в адрес ЗСь Из рис. 9.39, а следует, что этот сигнал должен быть переизлучен РТР также спустя шесть временных интервалов т; после синхроснгнала. Из рис.
9.39, б видно, что если задержка в г; Рис. 9.39. Диаграмма, поясняющая программный метод синхронизации при МДВР 606 9.б. Многоканальные и многоадресные сисгоемы распространении сигнала от РТР к ЗС1 составляет (,, то после прихода син- 0) хросигнала к ЗС, ее информационный сигнал должен излучаться через время = бт; — ~,П~. В этом случае, как следует из рис. 9.39, в, независимо от времени задержки при распространении от РТР до ЗСг приходящий в ее адрес сигнал будет находиться на шестой временной позиции. Величина ~р определяется с помощью ЭВМ ЗС1 по известным Т; и т; и прогнозируемому (с учетом заложенных в блоке памяти ЭВМ параметров орбиты спутника) значению ~~'„~ .
Существенным недостатком программного метода синхронизации является его малая точность. Это объясняется тем, что даже для геостационарных спутников под воздействием целого ряда случайных возмущающих факторов имеет место довольно значительное отклонение параметров орбиты от прогнозируемых. Для грубых расчетов можно полагать, что корректируемый геостационарный спутник может находиться в области пространства размером 25 х 25 х 75 км с диагональю 83 км. Следовательно, неопределенность априорной информации о времени запаздывания сигнала составляет около 300 мкс.
Это приводит к необходимости периодической коррекции данных о параметрах орбиты на всех ЗС системы МДВР, а также требует увеличения защитных интервалов между ретранслируемыми сигналами, что снижает эффективность использования РТР по времени (уменьшает Чгтг). 9.6.3. Системы с частотным разделением В системах многостанционного доступа с частотным разделением (МДЧР) сигналу каждого корреспондента предоставляется отдельная полоса частот. Число этих полос определяется шириной общей полосы частот, выделяемой системе МДЧР.
Прн таком методе все сигналы корреспондентов имеют одинаковую форму и могут передаваться одновременно и непрерывно. Значения несущих частот передатчиков станций в системе выбирают так, чтобы между спектрами отдельных сигналов оставались защитные интервалы для уменьшения межстанционных помех, Для организации связи в системе МДЧР может использоваться так называемый метод приемной валим.
Это означает, что каждому приемнику присваивается определенная несущая частота (волна). Передатчики перестраиваются по всему диапазону в зависимости от номера частоты корреспондента, с которым они хотят связаться. Основными достоинствами систем МДЧР являются: простота реализации и возможность совместимости с существующими РСПИ, а также отсутствие необходимости синхронизации работы станций, входящих в сис- 607 9.
Радиопехнические системы передачи информации тему. Эти достоинства способствуют широкому распространению МДЧР в системах многостанционного доступа, поскольку позволяют применять при построении систем имеющийся парк радиостанций практически без существенньгх изменений или использовать при разработках готовые технические решения. В результате значительно ускоряется процесс создания систем и снижается их стоимость. Однако системе МДЧР присущ целый ряд существенных недостатков. К ним относятся: — плохое использование частотного диапазона, отведенного системе, при малой активности отдельных корреспондентов; — уменьшение числа возможных рабочих частот в отведенном диапазоне, связанное с необходимостью введения защитных частотных интервалов между соседними сигналами; — трудности обеспечения одновременной работы нескольких близко расположенных станций без значительных взаимных помех даже при наличии защитных частотных интервалов.
Этн недостатки можно частично устранить при организации много- станционного доступа с использованием ЦС. В этом случае можно перейти к выделению частот по требованиям, поступающим на ЦС от радиостанций, выходящих на связь, и увеличить тем самым число обслуживаемых корреспондентов при том же количестве имеющихся рабочих частот. Кроме того, можно применить регулировку мощности передатчиков радиостанций по командам, поступающим от ЦС, для приблизительного уравнивания сигналов на входах приемников корреспондентов и уменьшения таким образом межстанционных помех в системе.
Однако использование ЦС в ряде случаев делает систему многостанционного доступа менее гибкой, так как необходима постоянная привязка работы всех корреспондентов к ЦС. 9.6.4. Асинхронные адресные системы Создание ААС связано с применением в качестве адресных сигналов системы сложных сигналов с базой В » 1, обладающих свойством разделимости при взаимном наложении в частотно-временной области. Структура таких сложных сигналов определяет при прочих равных условиях (ширине спектра сигналов, числе активных корреспондентов! скоРости передаваемой информации, расположении станций на местности) уровень и характер межстанционных помех и поэтому может быть положена в основу классификации ААС.
По этому признаку обычно различают системы с частотно-временным кодированием (ЧВК) и с фазокодовой модуляцией (ФКМ). 608 9.б. Многоканальные и многоадресные системы О И Асинхронные адресные сис- тг тг темы можно использовать для передачи как непрерывной, так и дискретной информации, причем в ~ «г~ ~ «г1 первом случае применяют различные виды модуляции как иммодуляция и др.), так и аналоговой (частотная, фазовая). В ААС с частотно-времен- '~я ' ным кодированием для разделения У4 сигналов корреспондентов можно гз~ использовать время-интервальные и частотно-временные адресные .Ро — - Хг й ог коды.
В первом случае коды раз- гг го личных адресов отличаются друг е от друга интервалами между импульсами (рис, 9.40, а). Во втором Тг Х4, Тг случае дополнительным признаком кодообразования является частота заполнения импульсов. Данный код удобно изображать на частотно- временной плоскости в виде час- ! тотно-временной матрицы(ЧВМ). Рне. 9.40. Структура сигналов в ААС с Частотно-временная матрица частотно-временным кодированием прн (рис. 9.40, б) имеет размер Р~ по использовании: частоге и Т, по длительности, где Р~ а — время-ннтерввльного кода; о — частотно- определяется полосой, выделяемой временного кода для работы системы, а Т, — длительностью кодируемых двоичных символов. Временной интервал Т, разбивается на Ю дискретных интервалов, а полоса Рг — на М частотных неперекрывающихся подканалов. Длительность каждого дискретного интервала — Т, = ТЛЧ, полоса частотного подканала — Ро = Р~гМ При образовании адресных кодовых комбинаций любая комбинация состоит из п импульсов, расположенных на различных дискретных интервалах, каждый из которых передается на одной из т неповторяющихся частот, соответствующих частотным подканалам матрицы.
База такого сигнала при Вчвк = тРонТо = тн. Максимальная база адресного сигнала Вчвк ыа» РвТо МРоЯГТо 609 9. Радиотехнические системы передачи информации или при М= 19 (квадратная ЧВМ) г Вчвк = 19 Как видно из рис. 9.40, время-интервальные коды можно рассматривать как частный случай частотно-временных адресных кодов при М= 1.