Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 133
Текст из файла (страница 133)
Сигналы этих стволов рюделяются по чаозош, пространству, нолнризации Числом с~волов, их палоеои оропусквния и ЭИИМ определяется в оснавнои «ажиейшнй суммарный показатель ИСЗ вЂ”. его лропус и сиасоблосгиь, т с число телефонных и телевизионнь!х каналов (либо. в более обпюм виде, число двоичных слиииц в секу лу), коюрое чол но перез!а~~ через данный ИСЗ В зависимости от ширины диаграммы направленности бортовых антенн ИСЗ хараюеризуется зоной иокрышил . чашъю поверхности земного шара, в пределах которой обеспечивается уровен снгназов от ИСЗ, необходимый дп» их приема с заданным качесзвом на ЗС определенной добргпнас и Нри этом гарантирую ся способность принять на входе ИСЗ сигнатм от ЗС, облвлакицих определенной ЗИИМ.
679 !! l Сигм«г шут я сссасглш Рис. П.2. Унрошениые струюурные схемы мнопзсгвояьиой пря мопсре ая шсй ЗС ( ) КС (Е) ,! — Э 1 Ь !ф р в мт зффективносгь использования зи пугн овы и н с геостационарной орбиты. Принзпый антенипй КС сигнал поступает на входное матошучяшсе устройство ! (рис 11.2, 6), в качестве ко~срого на ИСЗ прнмеиякп. смесители, усилители на мялошумяших лампах бегущей волны (ПБВ) или транзисторах Принятый сигнал усиливается на частоте присна, промежуточной частоте и часгаш передачи. В совремснньж ИСЗ часто осугце«гввяего» ие двух-, а однократное преобразование частопя, непосредственна с входной в выходную, при этом усилитель промежуточной частшы (УПЧ) шсуштвуеп Мосул применяться также устройсша разделения, коммушции, объединения синилов (коммутатор на рис 11 2, б), цель кгггорых — подать сигналы, адресованные тем ю~и иныи ЗС, на передаюшие антенны с соответствующей зоной обслуживааия Перспеюнвны сиеюмы е быстродействующей переориентацией узкого луча антенны (с ксммутацией луча), по позволяет осуществлять связь со многими ЗС шрег остронаправленные антенны, не увсличива» чисзга а~пегг!г на борту ИСЗ, м огократиа испгпьзовать полосу чешет.
68! т! Персис«мнение сиса«им переда и инфсрмаяни Иногда на КС выполняется более сложная обработка сигналов, например, преобразование вида модуляции, регенерация сигналов, передаваемых в дискретной форме. Орбиты ИСЗ, зоны обслуживания ССС, многоетаицнонный доступ. Орбитной называется траектория движения ИСЗ. Спутник после вывода его иа орбиту и выключения двигателей, как и всякое небесное тело. движется по инерции и под воздействием гравитационньж сил, главная из которых — притяжение Земли. Орбита имеет форму эллипса, в одном из фокусов которого располагается Зеььня.
Плоскость орбиты проходит через центр Земли и остается неподвижной во времени. Важными характеристиками орбиты ИСЗ являются энсцегпярисижет е (он может иметь значения в интервале 0 < е < 1 и при е = 0 эллипс превращается в окружность, т. е фокусы сливаются с центром) и пакеонение ее плоскости к плоскости экватора Земли, характеризуемое углом гмежду этими плоскостями. По наклонению различают экваториальные (! = О), полярные (г = 90"), наклонные 1О < г < 90', 90' < ! < 130') орбиты.
Вахснейший параметр орбиты — периог) обрше)«егия Т вЂ” определяется как промежуток времени меягду двумя последовательными прохождениями ИСЗ через одну и ту же точку орбиты. Дзя установления связи улобно, чтобы ИСЗ появлялся над одними и теми же районами Земли в одно и то жс время. Этому требованию отвечают синхронные орбигпы с периодом обращения, кратным времени оборота Земли вокруг своей оси !звездным суткам, Т, = 23 ч 56 мин 04 с), т. е Т=- У;)сц, где Дà — число оборотов ИСЗ вокруг Земли за сутки. По законам Кеплера, чем ни.ке орбита ИСЗ, тем меньше период его обра!пения В последнее время возрос интерес к использованию для связи ИСЗ на низких и отчасти средних орби их.
Из-за меньших псперь на трассе «Земля— спутник» стало возможным создание принципиально нового типа ССС— системы подвиэкной персональной связи с терминалом размером с обычную телефонную трубку. Высота низких орбит обычно составляет не белес 1500 км, поскольку выше располагаются пояса повышенной радиации, причиняющие вред элементам ИСЗ. Низкие и средине орбиты используются только как круговые и полярные (или близкие к полярным), поскольку только так спутник на низкой орбите постепенно, делая оборот за оборотом, «обойдет» всю поверхность Земли Чтобы с помощью спутников на низких орбитах добиться непрерывной связи в реальном масштабе времени, необходимо вывести целое «со- 682 !!1С .и«»гя» звезд«ея сну!ников, сменяющих друг друга и необхолимом районе.
Учитывая сравнительно медленное суточное ирашение Земли, спутники нада вывести на несколько полярных орбит, плоскости котрых смещены Если ИСЗ дан«ею» с запада на восток по «р>говей и экваториальной )наклонение ! = 0) орби!е с периоде обращени», равным мительности звездных суток, то он становится »тоси!а«но«ариш«. а его орбита называез.- с» орбиюи ге<ютацианарного спутника илн, проще, — гга тившгзнарнгй орбитой г) СО) с высотой 35 875 «м Важей ей ара ер»с сй ССС ше!ся зо и с.р тня часть зовы вид!!«немн, в которой обеспечиваются необходимые энергетические соотношения на линии связи при опрелеяенных нарачеграх ЗС Сушест р з р о по р и сот»биль«ость ложе«на ИСЗ нв орбите и нестабильность ориентации его антенн В связи е жни для ючнаго расчеш зоны искры~на ггрззхол«шя определять ту чань поверхности Земли, где жданное качество связи обш !е и»»ее» при вюбых, даве самых небяагоприяпшш сочеганиих параметров, характеризующих нестабильность ИСЗ.
Используегся также понятие зовы обг»ужи»аль« — той части поверхности Земли, на которой расположены или ма!ут располагатьса ЗС па«ной се!и, г, е зоны, в кагорык необходима обеспечить нармазьную работу ЗС. ) )а жой шрритории необходимо обесцечигь нс тшзько выполнение всех условий, определяющих зону покрытия, но и вобл«шоние необходимой за!циты от помех са стороны других радиосистем, в том числе других ССС Очевидно, что зона покрыти» нсе да охяатываез зону обслуживания и превышает ее 37»о»остин«ноя ми досшугг выгодно отличает спутников>ю связь от дру!ик ни»он са»зи и цгнвоя»ш сущее!»вино новы ить эффективность использования стволов спутникового ретранслятора. Под многостанциоиным дсогуцом пониижог возможность обращения гдасгуна) нескольких ЗС к о»- мому сну!пиковому ретранслятору, при котором всо сш ци могут одновремашо передавать через этот ствол свои сигналы.
Хвракгсрг!ос для МСД усяовие одновременнои ретрансляции через общин ство! спупэик» песке жких сиги»по» пред»явля»и серьезные зребоааии» к меюдам переда~и и рязлелемия пих сигналов. Изза неидеюо ности харакп риш ик рмншных зрак!он гагр»и«- миня полосы частот, вели«в»ности амплитудных и фшовых «армперисгик и т и ) неизбежно возникают взаимные помехи между сипмл«чи, >худшающие качество их разделения и приема земными станциями. Задача выбора наилучшего меюда МСД сштаит в тои, чтобы иай б, б, изк ортогональным, при которых энергетические показатели ретранслятора )мощ!гость н оояоса частот) использоаьлзись бы наиболее полно, а уровень взаимных помех между сиг- б83 П Перспеетиепые геемемы передачи иефарчаяим нгшами был бы наименыпич и оказывал минимальное влияние на разделимость и помехоустойчивость приема каждого из сигналов.
Три основных способа формирования ансамбля ортогональных сигналов еюнованы на разделении сигналов цо частош, времени и форме. Кажпый из них имеет специфические особенности и порождает специфические зффекгы при многостанционной работе Зффектиепость методов МСД принято оценивать по степени непользования пропускной способности (или емкости) ретранслятора в зависимости от числа си|палов и: ц(п) = ~С; !Се где С„ — пропускная способность ствола ретранслятора в односигпальном режиме; С, — пропускная способностеп реализуемая г-й земной станцией в час~и общего ствола. Покюатель з)(п) — монотонно убывающая функция числа персдаваел~ых сигналов, причем наиболее эффективен метод, при котором эта зависимость выражена слабее. 11.1.2.
'Знергетнка спутниковых линий Спутниковые линии связи состоят из двух участков: Земля — спутник и спутник .-. Земля. В энергетическом смысле оба участка оказывакп.ся напряженными, первый — из-за стремления к уменьшению мои~ности передатчг~ков и упрощению ЗС (в особенности а системах с большим числом малых приемопередаюших ЗС, работающих в необслуживаемом режиме), второй — из-за ограничений на массу. габаритные размеры н энергопотребление бо(нового ретранслятора, лимитирующих его мощность. Основной особенностью спутниковых линий является наличие больших позерь сигнала, обусловленных затуханием (ослаблением и рассеяниеле) его энергии па трассах больиюй физической протяженности.
Так, при высош орбиты ИСЗ Зб тыс. кч затухание сигнала на трассе может достигать 200 дб Помимо это~о основного затухания в пространстве сигнал в линиях спутниковой связи подвержен влиянию большого числа других факторов, таких, как поглощение в атмосфере, фарадеевское вращение плоскости поляризации. рефракция, деполяризация и т. д. С другой стороны, на приемное устройство ИСЗ и ЗС кроме собственных флуктуационных шумов воздействуют разного рода помехи в виде издучения Солнца, космоса и гшанет.
В этих условиях правильный и точный учет влияния всех факторов позволяе~ осуществить оптимальное проектирование ССС, обеспечить ее нормальную работу и в то же время исключить излишние энергетические 684 11! Сщмм и * а тапи запасы, приводяп1ие к неоправданному увсличениго оложности земной и борювой аппаратуры. Нрихолизся учитывать характер и число псредаваеоиг нэпов, а также характер их прсобрвюввни» (обработки) в спутниковом ретрансляторе. В просшйшем случае, например при псрелаче программ теэевидени». бортовой ретранслятор работает в адносигиэльноч режиме, типичноч дяя назеиных радиорелейных линий, и лишь усиливает ретранслируемый сигнал.
При передаче гшефонных сигналов с многостанционным даст>пом через бортовой ретранслятор проколи г несколько сигналов, рвз. деленных по ~во~о~с, времени или форме, оказывагащих взаимное щиянис, которое должно учитываться при расчел: энергетики спутниковых линий. В зависимости ш гила и назначения системы на борту пожег примснязъся та или иная обработка сигнала, в том числе его полная регенерация, уменьшаюгпэв накоплен е у ов и искажений, возникающик на участках трассы. Уравнения связи для спутниковых линий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
