Автореферат (1137179), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

При этом установлено,что данная степень может быть оценена только при учете совокупности рядапараметров сигналов СКИ ЭМИ и полезного сигнала. Традиционные методыоценки степени влияния, учитывающие соотношение мощностных параметров,не будут отражать полной картины, т.к. нет учета временных и спектральныхпараметров. Для этого проведена оценка энергетических характеристик СКИЭМИ поля на расстоянии от станции.Формула расчета спектральной плотности энергии СКИ ЭМИ с учетомпреобразований вектора Умова-Пойтинга и временных характеристик последовательности СКИ ЭМИ принимает вид:E 2Nf скиPски f 120(2)где: Δf - ширина спектра, E – напряженность СКИ ЭМИ поля.Данная формула учитывает спектральные, амплитудные, и временныехарактеристики последовательности СКИ ЭМИ, что позволяет проводить болеесообразную оценку степени влияния на средство ШРД, сравнивая данныйпараметр с этим же параметром средства ШРД.

Напряженность электрическогополя на расстоянии r от источника излучения равна:E30 PG,r(3)В технике СКИ ЭМИ вводят энергопотенциал средства излучения СКИЭМИ FOM= 30PG , так что13EE0=FOM(FieldOnFOM E0rrгдеMetre),FOM(4)можноопределить,какнапряженность электрического поля на расстоянии r = 1м от источникаизлучения, т.е. как напряженность электрического поля в месте расположенияисточника излучения E0. Спектральная плотность мощности СКИ ЭМИ приэтом будет равна:FOM 2Пски r 2 f 120(5)Таким образом, зная FOM и временные параметры последовательностиКВ СКИ ЭМИ можем вычислить спектральную плотность энергии СКИ ЭМИна расстоянии r:PскиFOM 2Nfскиr f 1202(6)Оценка спектральной плотности мощности (онаже энергия) полезного сигнала проводится:PGP(7)2ист 4rfист истДля более детального сопоставления помехи с полезным сигналом необходимо оперировать величинами спектральной плотности энергии, учитывающими усредненную временную заполненность.Таким образом, введя параметр Kэнсп , отражающий отношение спектральных плотностей энергии воздействующего СКИ ЭМИ и полезного сигнала, мыможем оценить степень влияния:Кэнсп=Рски /Рист(8)Если рассматривать влияние пакетов СКИ ЭМИ импульсов с учетом временной заполненности, то следует учитывать количество импульсов СКИ ЭМИ,приходящихся на один символ по отношению к количеству периодов несущейчастоты на один символ, таким образом, получаем оценку влияния по временной заполненности:КпакетNffски симвскиfнес14(9)Из (6),(9) следует, что при таком рассмотрении, при соизмеримых частотеследования импульсов СКИ ЭМИ и символьной скорости модуляции, формирование пакетов импульсов, либо кратное увеличение частоты следования импульсов СКИ ЭМИ будут давать примерно одинаковый эффект.С учетом (6), (7), (8), принимая Δf=1/τ получаем степень влияния:FOM r Nffскиистскиист2Kэнсп30 PGr 2 ски(10)При формировании пакета СКИ ЭМИ импульсов с межимпульсным интервалом Δt, соизмеримым с периодом несущей частоты, происходит несколькодругой механизм восприятия импульсов СКИ ЭМИ.

Дело в том, что приемноеустройство может воспринять такой пакет, как фрагмент несущей частоты, приэтом амплитуда возмущения в приемном тракте будет большей, чем в случаепри одиночном импульсе, где большей частью воспринимается его спектральная составляющая.Приблизительную оценку степени влияния комплекса СКИ ЭМИ сΔt ≈ 1/fнес, следует оценивать исходя из (10), без учета ширины спектров:FOM rист  Nски fски2K эн 30 PGr 2 ски(11)В третьей главе проводится анализ выбранной для исследования широкополосной системы беспроводного доступа стандарта IEEE 802.16.

В составсистемы входят базовые и абонентские станции, комплектующиеся антеннамиразной диаграммы направленности. В данной системе используется распространенная цифровая модуляция OFDM c применением временного разделенияпрямого и обратного канала, и решений обеспечивающих мобильность связи.Для проведения анализа показана необходимость определения символьнойскорости модуляции поднесущих частот ШРД, которая определяется:где R - валовой битрейт, NистRf ,(12)c n* Nист– количество поднесущих частот, n – количествобит на символ.В главе также приводится характеристики разработанного в ОАО «МНИРТИ» с участием автора КВ СКИ ЭМИ.

Данный комплекс является многоканальным, в котором излучающая система с изменяемыми параметрами формирует в15пространстве направленное СКИ ЭМИ. Особенностью данной системы являетсягибкость управления с возможностями изменения напряженности излучаемогоСКИ ЭМИ, синхронизации всех каналов, формирования задержек между каналами и группами каналов. В комплексе реализовано 64 независимых излучающихканала, которые могут генерировать импульсы как синхронно, так и по выставленным оператором правилам.

При включении всех каналов одновременно, приих синхронизации происходит пространственное сложение напряженности поля. Имеется возможность увеличения частоты следования импульсов за счетпоследовательного включения групп модулей, при этом напряженность поля взаданной точке уменьшается в пропорциональное количество этих групп, а частота следования увеличится во столько же раз. Таким образом, частота повторения fрезульт импульсов при последовательном включении модулей рассчитывается по формуле (12):fрезульт = Nм * fслед,(13)где Nм – число синхронизированных групп модулей, fслед – частота следования, задаваемая системой управления.

При этом, FOM комплекса рассчитывается по формуле:FOM результ. = FOM64 / Nм,(14)где FOM64 показатель энергетического потенциала комплекса КВ СКИпри синхронном включении всех 64 модулей.На рисунках 4 и 5 изображены единичный антенный модуль комплекса исборка из 64 единичных антенных модулей.Рисунок 4 - Единичный антенныймодульРисунок 5 - Сборка из 64 единичныхантенных модулейВ работе предложен метод, обеспечивающий эффективное воздействиеСКИ ЭМИ на средства ШРД, на основе выбора параметров последовательностиимпульсов.16С учетом изложенного разработан алгоритм формирования последовательности импульсов СКИ ЭМИ, обеспечивающей его эффективное воздействие.

Алгоритм применим к рассматриваемому в данной работе комплексу СКИЭМИ, содержащий 64 канала излучения. Алгоритм отражает принцип управления рассматриваемым комплексом СКИ ЭМИ в целях генерации последовательности импульсов СКИ ЭМИ для эффективного воздействия на средства ШРД.Определен механизм гибкого использования многоканального ресурса комплекса,начиная от приоритета с высокой заполненностью импульсов СКИ ЭМИ во временной области до приоритета высокой импульсной мощности. Определен механизм оценки напряженности поля на расстоянии от комплекса СКИ ЭМИ.

Алгоритм может применяться оператором для выставления задающих параметровработы комплекса вручную, а также для перспективной разработки программной оболочки управления комплексом.1Входные данные,характеристики ШРД,расстоянияНетФормироватьпакеты?Расчет требуемых параметров СКИ ЭМИfслед , FOMтр1< fслед <800МГц1.5< FOM тр <100кВ3ДаИсходные данныеfслед(от 1 до 12МГц);N ски (от 2 до 64)Δt (до 1/(N ски 12.5*106))1НетFOMрез = 100кВ/NскиNски= nfслед = fгенFOMтр>FOMрезДаУменьшить количествоNски (пакетн реж.), либо частоту fслед (б.п.)12Разрешение назапуска)Параметрыn, Δt, fген,FOMрезб)3Рисунок 6 – Блок схема алгоритма, а - обработка данных,б - формирование пакетов17Алгоритм предусматривает обработку первичных данных, включающиххарактеристики ШРД, расстояния между средствами ШРД, средством ШРД икомплексом излучения, рисунок 6а. На выходе обработки первичных данныхформируются требуемые параметры СКИ ЭМИ поля.

Требуемые параметрыСКИ ЭМИ поля обрабатываются алгоритмом формирования задающих параметров для комплекса, рисунок 6б, рисунок 7, в зависимости от характера требуемой последовательности.fслед(от 1 до 800 МГц)2Даn=11 < fслед < 12.5НетМГцДа12.5 < fслед < 25n=2НетДа25 < fслед < 50n=4Δt = 1/nfследfген = fслед/nFOM = 100/nНетДа50 < fслед < 100n=8Параметрыn, Δt, fген, FOMрезНет100< fслед <200Даn=163Нет200< fслед <400НетДаn=32Даn=64Рисунок 7 - Блок схема алгоритма ветви формирования частотыизлучения18Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям.Целью эксперимента является определение и сопоставление степенивлияния последовательности СКИ ЭМИ на средство ШРД и других типов связис учетом изменения временных параметров следования импульсов при неизменных энергетических характеристиках поля СКИ ЭМИ, таблица 1.Оценка воздействия СКИ ЭМИ предусматривает определение зависимостиизменения рабочих характеристик исследуемых объектов от характеристик воздействующего поля и определение критических параметров излучения.Система диагностики включает в себя средство измерения уровней СКИЭМИ поля, средства оценки относительных показателей функционирования исследуемых устройств, средства обработки результатов, средства управления комплексом воздействия СКИ ЭМИ поля, защиту от воздействия СКИ ЭМИ поля.Т а б л и ц а 1 - Результаты экспериментальных исследованийFOM, В1500ИсследуемоесредствоШРДDECTFM (F3E)FOM, В1500ИсследуемоесредствоШРДDECTFM (F3E)Эксперимент № 1fски, МГцrски, мrист, м11530Характер влияния, процент потерянных пакетов,(скорость канала связи)Воздействие сВоздействие сВоздействие сfски2 fскиNски=2,Δt ≈ 1/fnes0%, (36Мбит/с )0%, (36Мбит/с)10%,(24Мбит/с)БлокированиеБлокированиеБлокированиеЛегкий шумЛегкий шумБлокированиеЭксперимент № 2fски, МГцrски, мrист, м13030Характер влияния, процент потерянных пакетов,(скорость канала связи)Воздействие сВоздействие сВоздействие сfски2 fскиNски=2,Δt ≈ 1/fnes0%, (36Мбит/с )0%, (36Мбит/с)0%,(36Мбит/с)НетНестабильностьБлокированиеЛегкий шумЛегкий шумБлокированиеСредством измерения СКИ ЭМИ поля служит преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИППЛ-Л с линией связив комплекте и осциллограф цифровой с диапазоном измерения не ниже 13ГГц.Объекты испытаний: средство ШРД стандарта IEEE 802.16 (2,4 ГГц, 21дБм),беспроводной телефон стандарта DECT (1,9 ГГц, 10 мВт), портативная ра19диостанция FM (433МГц, 0,5 Вт).

Характеристики

Список файлов диссертации