Диссертация (1137180), страница 11

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

Текст из файла (страница 11)

Данная мерапредохранаяет такие системы беспроводной связи от полной потерисвязи, при этом сохраняется канал передачи данных, но со сниженойпропускной способности.Модулированные сигналы с высокойсимвольной скоростьюмодуляции обладают высокой плотностью загрузки несущей частотывовремени,темсамымкаждый передаваемыйсимвол82 промодулирован на несущую частоту таким образом, что на каждыйсимвол приходится всего несколько целых периодов несущейчастоты. Таким образом при воздействии единичными импульсамиСКИ ЭМИ следующими с частотой сопоставимой с символьнойскоростью модуляции эффект будет тем выше, чем меньше будетприходиться полных периодов несущей частоты на один символполезного сигнала. При этом для приблизительной оценки степенивоздействия по временному признаку будет более актуальна формула(2.19), чем (2.20), хотя конечно же при добавлении дополнительныхимпульсов к пакету СКИ ЭМИ степень влияния возрастет, но незначительно.Модулированные сигналы с низкой символьной скоростьюмодуляции обладают низкой плотностью загрузки несущей частоты вовремени, тем самым каждый передаваемый символ может бытьпромодулирован на несущую частоту таким образом, что на каждыйсимвол будет приходиться несколько порядков целых периодовнесущей частоты.

Таким образом при воздействии единичнымиимпульсами СКИ ЭМИ следующими с частотой сопоставимой ссимвольной скоростью модуляции эффект будет тем ниже чем большебудет приходиться полных периодов несущей частоты на один символполезного сигнала. При этом для приблизительной оценки степенивоздействия по временному признаку будет ключевой формула (2.20),чем (2.19). Здесь степень влияния можно эффекивно повыситьформированием пакетов импульсов СКИ ЭМИ, чем большееколичество таких импульсов будет сформировано на расстояниисравнимом с периодом несущей частоты, тем большая степеньвлияния будет наблюдаться на средство ШРД.Таким образом, при анализе степени влияния СКИ ЭМИ насредства ШРД следует учитывать в первую очередь каково отношение 83 символьной скорости средства ШРД к несущей частоте передаваемогосигнала. При соизмеримости скорости следования пакетов СКИ ЭМИс символьной скоростью модуляции несущей частоты, наличияпакетов импульсов СКИ ЭМИ с количеством, необходимым дляперекрытия части последовательных периодов несущей частотыполезного сигнала при расположении этих символов на расстояниисоизмеримом с периодом несущей частоты степень влияния будетмаксимальой.При несущей частоте fнес << 1/τ, где τ длительность импульсаСКИ ЭМИ, следует отметить возможный низкий эффект влиянияодиночных СКИ ЭМИ импульсов даже при высокой символьнойскорости и для повышения степени влияния так же следуетформировать пакеты импульсов на расстояниисоизмеримом спериодом несущей частоты.Следует так же рассмотреть возможное блокирование полезногосигнала при превышении уровня помехи требуемых в приемномустройствезначений.Этопроявляетсявуменьшенииегокоэффициента усиления во входном тракте приемника или визменении отношения сигнал-шум при действии мешающего сигнала,частота которого находится вне основного канала приема [82].Чтобыхарактеризоватьсвойствоприемникаприниматьполезный сигнал в присутствии сильного мешающего сигнала допорога блокирования, пользуются понятием «динамический диапазонпо блокированию» (в децибелах);D  20 lgU блU мин, (3.1)где Uбл — максимально допустимое напряжение мешающегосигнала соответствующее порогу блокирования; Uмин — минимальное 84 напряжение полезного сигнала, соответствующее чувствительностиприемника.Блокирование полезного сигнала, в том числе импульсного,наиболее ощутимо, если мешающий сигнал непрерывный.

Степеньблокирования полезного сигнала интенсивным импульсным сигналомзависит не только от мощности этого сигнала, но и от времени егодействия, что подтверждает необходимость формирования пакетовимпульсов.Схематично влияние последовательности пакетов СКИ ЭМИимпульсов на средства ШРД с различной символьной скоростьюмодуляции и различной несущей частотой изображено на рис.3.4.СКИ ЭМИОдиночные импульсыСКИ ЭМИВлияние на средстваШРД с высокойсимвольнойскоростью модуляциинесущей частоты инесущей частотойсоизмеримой с 1/τПакеты импульсовСКИ ЭМИВлияние на средстваШРД с низкойсимвольнойскоростью модуляциинесущей частотыВозрастаетвероятность влиянияпо блокированию вдинамическомдиапазоне мощностиВлияние на средстваБШРД с fнес << 1/τРис.3.4 Сравнительное влияние одиночных и пакетов импульсов СКИЭМИ.Таким образом, формирование пакетов СКИ ЭМИ импульсовоказывает большее влияние при воздействии на средства ШРД в 85 целом.

При тех же энергетических затратах на формирование, кпримеру частоты следования импульсов СКИ ЭМИ в 2 раза большеймы можем сформировать пакет из 2 импульсов без увеличения общейчастоты следования, степень влияния при этом будет выше.3.4 Метод, обеспечивающий эффективное воздействие СКИЭМИ на средства ШРД на основе выбора параметровпоследовательности импульсовРассматриваемое нами средство излучения СКИ ЭМИ обладаетхарактеристикой FOM = 100 кВ/м, и максимальной частотойповторения импульсов порядка 10 МГц. Многоканальность данногосредства позволяет генерировать пакеты импульсов, которые могутследовать с той же частотой. Временной промежуток междуимпульсами может быть выставлен практически любой.

Особенностьсредства излучения СКИ ЭМИ такова, что при работе в пакетномрежиме напряженность поля в точке будет меньше в то же количествораз, что и генерируемое количество импульсов на один пакет [48,87].3.4.1 Определение перечня характеристик средства ШРД исредства СКИ ЭМИ для рассчетаДля примера рассмотрим следующие входные характеристики:несущая частота - 2.4 ГГцR - скорость передачи данных - 54Мбит/сn – количество бит на символ (64-QAM) - 6P - выходная мощность - 21дБм (0,13 Вт)G - усиление антенны - 15 дБи (32)f - ширина спектра – 20 МГцNист - количество несущих частот (согласно стандартуWirelessMAN) 128rски - расстояние от комплекса СКИ ЭМИ до средства ШРД - 1 кмrист - расстояние от средства ШРД до базовой станции - 5 км 86 fски - частота следования СКИ ЭМИ - 1 МГц3.4.2 Определение символьной скорости модуляции ШРДСимвольнвая скорость модуляции несущей частотыопределяется ранее приведенной формулой (2.3)fc R,n * N истгде R - валовой битрейт, Nист – количество несущих частот, n –количество бит на символ.54 *106fc  70312Гц6 *128С такой символьной скоростью одновременно модулируется массивиз 128 несущих частот.3.4.3 Определение необходимого количества импульсов СКИЭМИ в пакете.Учитывая низкую символьную скорость отличающуюся на 6 порядковнеобходимо уделять внимание формированию пакетов импульсов.

Внашем случае с периодом несущей частоты соизмеримой с периодомколебания импульса СКИ ЭМИ минимальное количество импульсовможно определить количеством 2, и далее при анализе расчета иэкспериментальном исследовании определить динамику изменениястепени влияния при увеличении их количества.3.4.4 Расчет величины FOM комплекса СКИ ЭМИ дляэффективного воздействияДля ожидаемого эффекта воздействия примем Кобщ = 1, используяформулу (2.22) учитывающую спектральные плотности энергийисследуемых устройств:K энFOMrист  N ски f ски f ист30 PGr 2 ски2получаем: 87 FOM 1 rскмrист30 PG(3.3)N ски f ски fистПринимая данные в параграфе 3.4.1 и получаем:FOM 1 10005000 * 150 * 10 1230 * 0,13 * 100 4,7 кВ2 * 10 6 * 20 * 10 6При увеличении количества символов СКИ ЭМИ необходимаявеличина FOM будет уменьшаться пропорционально квадратномукорню количества символов СКИ.ПриформированиипакетаСКИЭМИимпульсовсмежимпульсным интервалом соизмеримым с периодом несущейчастоты Δt≈1/fнес для расчета необходимой величины FOM, следуетвоспользоваться формулой (2.23), а с учетом ограниченой мощностиввестикоэффициентB=128.Такимобразом,получаемприблизительную оценку FOM, при тех же исходных данных, но привоздействии пакетов импульсов СКИ ЭМИ с Δt≈1/fнес:FOM 2 FOM 2 rски 30 PGBrист N ски f ски(3.4)1000 30 * 0,13 *100 *1285000 * 150 *10 12 * 2 *1000000 2,6кВСледует учесть, что FOM1 и FOM2 отражают величину безучета коэфициента поляризации прочих коэффициентов ослаблений ине учитывают зависимости от временной адресности.

Временнаяадресность будет рассмотрена в следующем параграфе.3.4.5 Анализ временной адресности СКИ ЭМИ импульсовАнализвременнойадресностиСКИЭМИимпульсовпроводится применением формулы (2.20):К пакет  N ски f симв  f скиf нес88 Данная формула применима как поправочный коэфициент длярасчета как FOM1, так и FOM2.При рассмотренных в предыдущем параграфе данных ипринимая Nски = 2, Kпакет =4,75*10-3Для максимальной эффективности FOM должно быть увеличенов √1/Kпакет, в нашем случае, приблизительно в 14 раз. Следуетотметить, что поправка по временной адресности условна, она лишьучитывает соотношение количества импульсов в пакете и количествапериодов несущей частоты с соотношением длительностей временныхпромежутков между символами и длительностью одного периоданесущей частоты. Приемная аппаратура не идеальна и она можетухудшить свои характеристики без 100 % перекрытия несущих частотпо времени, либо из-за не симметричности первого и второгополупериода импульса СКИ ЭМИ не воспринимать импульсы отустановки с рассчетным FOM.Данная формула полезна дляпроведения экспериментальных исследований и оценки минимальнотребуемого количества символов в пакете в ряде условий.3.5Алгоритмформированияпоследовательностиимпульсов СКИ ЭМИ, обеспечивающей эффективное воздействиеАлгоритм применим к рассматриваемому в данной работекомплексу СКИ ЭМИ содержащий 64 канала излучения с FOM =1600В/м каждый.

При синхронизации всех каналов излученияпроисходит сложение напряженностей поля от каждого элементатаким образом, что суммарная величина FOM всего комплексасоставляет порядка 100кВ/м.Алгоритм отражает принцип управления рассматриваемымкомплексом СКИ ЭМИ в целях генерации последовательностиимпульсов СКИ ЭМИ для эффективного воздействия на средстваШРД[88].Определенмеханизм гибкогоиспользования89 многоканального ресурса комплекса начиная от приоритета с высокойзаполненностью импульсов СКИ ЭМИ во временной области доприоритета высокойимпульсной мощности. Определен механизмоценки напряженности поля на расстоянии от комплекса СКИ ЭМИ.Алгоритм может применяться оператором для выставлениязадающих параметров работы комплекса вручную, а также дляперспективнойразработкипрограммнойоболочкиуправлениякомплексом.Алгоритмпредусматриваетобработкупервичныхданныхвключающих характеристики ШРД, расстояния между средствамиШРД, средством ШРД и комплексом излучения (рис 3.5).

На выходеобработки первичных данных формируются требуемые параметрыСКИЭМИполя.ТребуемыепараметрыСКИЭМИполяобрабатываются алгоритмом формирования задающих параметров длякомплекса (рис. 3.6, рис. 3.7).Требуемые параметры СКИ ЭМИ поля:fслед – результирующая частота следования импульсов (пакетов)Nски – число импульсов в пакетеFOMтр – требуемый энергопотенциал станцииПараметры настройки комплекса:fген - частота задающего генератора комплексаΔt – задержка между группами каналов (импульсами в пакете)n – число синхронизированных групп (64/n – число модулей в группе) 90 Входныеданные, хар-киШРД,расстоянияРасчет требуемыхпараметров СКИ ЭМИfслед (ф-ла (2.19))FOM тр (ф-ла (3.2))1< fслед <800МГц1.5< FOM тр <100кВ31НетFOM тр >FOM резДаУменьшитьколичество Nски(пакетн реж.), либочастоту fслед (безРазрешениена запуск1Рис.

Характеристики

Список файлов диссертации