Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 68
Текст из файла (страница 68)
10» 06» 06» 04» ог» Об' гг» 20» 16» 16" МР тг» 12» +90 +60' +ВО Плошддь луча антенны 12 1О 06 06» 04» 02 00 22 20 16 16» 14 12 Прямое восхождение Рис. 5.21. Радиокарта небесноео фона лри 250 М1й 1Перепечатано с разрешения исурнаяа Бху алд Те!езооре, Сатлпдге, Мам» из работы Н. С.
Хо алд Х Ю. Катил»А Кайо Мар о1' йе бгу ат 1,2 Метет, » Бху Те1езо., юг 1б, Геб., 1957, р. 1б0) 06» 04' 02» 00» 22» 20» »6» »6» 14» 12» 12» 10» 06» е! +30' +ВО' Ои.ддь лзче нны -90' 12» тО» 06» 06» 04» 02» 00» 22 20» 16» 16» 14» \2 ~ Прямое восхождение Рис.
5.22 Радиокарта небесною фона при бОО Мун. (Перепечатано с разрешения авторов из работы Х Н. Р1ддзнгзол апд С» Н. Ттпл "А зитеу о1 Созт1с Кайол Ет1итоп аз б00 Мс/з", Аозт. 1. Р1туз., уо1. 9, Вес., 1956, ГФ. 1, рр. 483-486,1 12" 10 08 »1 зз 0 -30' Площадь луча антенны 1Ф' 1О" 08" 06" 04» 02" 00" 22" 20" 16" 16" 14" 12" Прямое воснождение Рис. 5.21. Радиокарта небесного фоли при 250 МГц (Перепечатано с разрешения журнала 33у апб Те!сзсоре„Сатбз(ббе, Мам., из роботы Н.
С. Ко апЫ Х В Кзаиз. »А Яабзо Мар о( збе Ясу аз 1,2 Метен, "БМу Те!сзс., жз(. 1б, Реб., 1957, р. 1б0.) 08» 04» 02» 00» 22 20» 18 16" 14" 12" 12" 10" 06' +90' +90 +30' +30' $ $ Плошадь луза нны -30' -30' -60' 06» 04» 02» 12" 1О" 08" Прямое восхождение % о Б О 06 04 02» 00» 22 20» 18 18.:" 14" 12» 00ч 22» 20» 16» 16» 14» 12» Рис. 5.22. Радиокарта небесного фона при б00 МГц. (Перепечатано с разрешения авторов из рабо- ты Х Н. Р(бб(обгон апб С. Н. Ттп( "А зигзеу о)' Созт1с яаабол Еттт1оп ат б00 Мс/з', Аозт. 1.
РЬуа, то1 9, Вес., 195б, Губ. 1, рр. 435-4бб) 5.6. Пример анализа канала связи В разделе 5.4 мы вывели соотношения между основными параметрами канала связи. В данном разделе мы используем зти соотношения для расчета простого бюджета канала, показанного в табл. 5.2. Данная таблица может показаться "страшным" перечнем терминов; может создаться впечатление, что бюджет канала представляет сложный процесс обработки имеющейся информации. На самом деле это не так„и для подтвержления этого мы приведем рис.
5.23. На этом рисунке набор пунктов из таблицы сведен к нескольким ключевым параметрам. Вообще, цель анализа канала связи — определить, достигается ли требуемая достоверность передачи. Для этого отношение Еу)т', в реально принятом сигнале сравнивается с тем, которое необходимо для удовлетворения спецификации системы. При этом необходимыми являются следующие параметры: Е1ВР (какая эффективная мощность была передана), добротность СП' (насколько приемник способен вобрать эту мощность), Е, (наибольшие отдельные потери, потери в свободном пространстве) и ( (другие вклады в потери и ослабления сигнала).
И это ВСЯ Таблица 6.2. Пример бюджета канала "наземный терминал — спутник": частота — 6 ГГц, расстояние — 21 916 морских миль (40 626 км) !. Переданная аошность (лБВт) 2. Потери в передатчике (дБ) 3. КНД передающей антенны (максимум дБ[![) (!00 Вт) 20,0 Р, <2,0> 516 С, Диаметр параболической антенны (фугы) Ширина луча половинной мощности (градусы) 4. Е1ВР терминала (дБВт) 5.
Потери в тракте (дБ) 20,00 0,45 Е1ВР <202,7> (угол воз- вышения 10') 6 Скидка на замирание (дБ) 7. Другие потери (дБ) 8. Принятая изотропная мощность (дБВт) 9. КПД принимающей антенны (максимум дБ[Ц) Диаметр параболической антенны (футы) Ширина луча половинной мощности (градусы) 10. Потери на границе охвата (дБ) 11. Мощность принятого сигнала (дБВт) <40> ! <6,0> (., 35,1 С, 3,00 2,99 <2,0> 11,5 35,8 (3806 К) 24,8 (300 К) 36,1 (4106 К) СП -228,60 Шум-фактор приемника в порту антенны (дБ) Температура приемника (дБК) Температура принимающей антенны (дБ-К) !2. Температура сисгемы (дБК) -1,0 ! 3. С(7 системы (дБК) 14. Постоянная Больвмана (дБВт/КГц) Окончание вабк5 2 <-192, 5> /ко=И ' 15.
Спектральная плотность шума (дБВт/Гц) 16. Принятое Р/1/о (дБГц) 17. Скорость передачи данных (дБбит/с) (Р /к/о), (2 Мбит/с) <63,0> ! 9 5 (Е,/р/о), <1,5> /., <!0,0> (Ез//уе), к !8. Принятое ЕДИо (дБ) 19. Потери реализации (лБ) 20, Требуемое Ев/Уо (дБ) 21. Резерв (дБ) Приемник и/Т' е!ПР Передатчик Рис. 5.27. Канзчевые наранетры анализа канала квази 5.6.1. Элементы бюджета канала Пример бюджета канала, приведенный в табл.
5.2, состоит из трех столбцов чисел. Собственно бюджетом канала является средний из них. Другие состоят из вспомогательной информации, например информации о ширине луча антенны, или включают вычисления, дополняющие основную таблицу. Потери взяты в скобки (стандартная форма записи при учете использования системных ресурсов).
Если значение не заключено в скобки — оно представляет усиление. Промежуточные суммы показаны в прямоугольниках. Начиная с вершины среднего столбца, мы алгебраически суммируем все ослабления и усиления. Окончательный энергетический резерв линии связи заключен в двойной прямоугольник и приведен под номером 21. Вычисления проводятся согласно уравнению (5.24) (ниже оно приводится повторно, только в этот раз параметры О, и 7 собраны вместе в 6,/Т'): М (дБ) = Е1ВР(дБВт) + — '(дБ/К) — — ' (дБ) — /2(дБбит/с)— )~о — к(дБВт/кГц) — !.к(дБ) — !.,(лБ). Рассмотрим пункты из табл.
5.2 подробнее. 1. Мощность передатчика равна 100 Вт (20 дБВт). 2. Потери в канале мсжпу передатчиком и антенной равны 2 дБ. 3. КНД передающей антенны равен 51,6 дБ[!). 4. Суммарный вклад пп. 1 — 3 дает Е!КР = 69,6 дБВт. 313 Б.б, Пример анализа канала связи 5. Потери в тракте вычисляются для указанного в заголовке таблицы диапазона, соответствующего углу возвышения 10' над наземной оконечной станцией. 6, 7. Скидка на погодное поглощение сигнала и некоторые другие, не указанные, потери. 8.
Принятая изотропная мощность — это мощность, которую бы приняла антенна ( — 143,1 дБВт), если бы была изотропной. 9. Максимальный КНД принимающей антенны равен 35,1 дБ[1). 10, Потери на границе охвата, вызванные внеосевым усилением антенны (по сравнению с максимальным усилением) и увеличенным диапазоном для пользователей на краях зоны обслуживания (здесь указаны номинальные потери, равные 2 дБ). 11.
Мощность, подаваемая на вход приемника (сумма пп. 8 — 10), равна -110 дБВт. 12. Температура системы находится с помощью уравнения (5.46). Впрочем, в ланном примере мы предполагали, что линия от антенны приемника до входного каскада является линией без потерь, так что коэффициент потерь в линии Е равен 1, а температура системы, вычисленная в столбце 3, равна Тг' = Т„+ Т„. 13.Добротность приемника б77 определяется при объединении КНД принимающей антенны б; (см. п. 9) с температурой системы Т,.
Как интересующий нас параметр, данное отношение помещается не в центральный столбец, а в левый. Причина в том, что О, учитывается в п. 9, а Т, — в п. 15. Если помесппь О/7 в центральный столбец, это приведет к двойному табулированию указанных величин. 14. Константа Больцмана равна -228,6 дБВт/КГц. 15. Сложение константы Больцмана (в децибелах, п. 14) и температуры системы (в децибелах, п. 12) дает спектральную плотность мощности шума 16. Мы можем записать спектральную плотность отношения принятого сигнала к шуму 82,5 дБГц, вычтя спектральную плотность шума в децибелах (п. 15) из мощности принятого сигнала в децибелах (п.
11). 17. Скорость передачи данных указана в дБбит/с. 18. Поскольку Ег|И, = (1И) (Р/Щ, мы должны вычесть Я в децибелах (п. 17) из Р/И, в децибелах (п. 16), что дает (Е~/й,), = 19,5 дБ. 19. Потери реализации (здесь 1,5 дБ) учитывают отличия теоретически предсказанной достоверности детектирования и работы реального детектора. 20. Это и есть требуемое Его„результат выбора модуляции и кодирования и задания вероятности ошибки. 21. Разность принятого и требуемого Егlйе в децибелах (здесь учтены потери реализации) дает окончательный энергетический резерв. Пункты потери или усиления, показанные в бюджете канала, — первое приближение идеального нли упрощенного результата, за которым следует параметр потерь или усилений, уточняющий этот результат.
Другими словами, бюджет канала обычно придерживается модульного принципа разделения усилений и ослаблений, чтобы расчет можно было легко приспособить к нуждам любой системы. Рассмотрим следующие примеры этого формата. В табл. 5.2 п. 1 представляет мощность передатчика, которая подается с передатчика с помощью изотропной передающей антенны (упрощение). В то же время только после применения модулей линии потерь и усиления на пере- 314 Глава 5.