Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Впрочем, режекция в линейную область — это компромисс; для получения полезного уровня выходной мощности некоторый уровень комбинационных помех должен быть приемлемым. 5.8. Системные компромиссы Пример бюджета канала связи, приведенного в таба. 5.3, — это документ распределения ресурсов. Подобное табулирование канала связи позволяет исследовать потенциальные компромиссные проекты системы и оптимизировать производительность системы.
Бюджет канала — это естественная начальная точка для рассмотрения всех потенциальных компромиссов: резерв илй шум-фактор, размер антенны или мощность передатчика и т.д. В табл. 5.4 приведен пример расчетов для изучения возможных компромиссов между мощностью наземной передающей станции и шум-фактором в принимающем оконечном устройстве. Первая строка таблицы взята из бюджета канала, приведенного в табл.
5.3. Допустим, что вследствие некоторых физических ограничений на передающем наземном терминале системный инженер решил, что передатчик мощностью 500 Вт является непрактичным нли что подобный передатчик дает системе излишне богатый канал "земля-спутник" (система плохо спроектирована). После этого инженер должен рассмотреть компромиссы между значением мощности передатчика и резервом мощности, учитывающим тепловой шум. Расчет потенциальных компромиссов является тривиальной задачей для компьютера. Табл. 5.4 была создана путем многократного повторения вычисления бюджета канала, причем при каждом следующем повторении значение Р, уменьшалось вдвое.
Таблица 8.4. Возможные компромиссы: Р, или энергетический резерв Резерв (дБ) (Р 7)УО) оа (дБГц) (Р/Мо), (дБГц) (Р/Уо)г (дБГц) Кажлое значение мощности передатчика (с шагом 3 дБ) — это выбор передатчиков, каналов "земля-спутник" и "спутник-земля" и энергетического резерва.
Системный инженер должен всего лишь внимательно рассмотреть перечень, чтобы найти вероятного канлидата. Например, если инженера удовлетворяет резерв порядка 3-4 дБ, 8.8. Системные компромиссы вгя 500,0 250,0 125,0 62,5 31,3 15,6 1,8 3,9 2,0 1,0 0,5 82,6 19,6 76,6 73,6 70,5 67,5 64,5 61,5 58,4 55,4 52,4 66,9 66,8 66,6 66,3 65,7 64,8 63,3 61,4 59,0 56,4 53,6 66,8 66,6 66,2 65,5 64,5 62,9 60,8 58,4 55,7 52,9 49,9 6,8 6,6 6,2 5,5 4,5 2,9 О,В -1,б -4,3 -1,2 -1О,! он может снизить мощность передатчика с 500 Вт до 20 или 30 Вт.
Он может также пожелать создать передатчик с мощностью, сказкам, Р, = 100 Вт с дальнейшим использованием дополнительных компромиссов (возможно, руководствуясь опасениями относитсльно одной из подсистем, скажем антенны). Затем инженер создаст новую таблицу при фиксированном Р,= 100 Вт и снова выполнит последовательное вычисление бюджетов канала для создания подобного перечня других возможных компромиссов. Заметим, что из табл. 5.4 можно определить обсуждавшисся ранее области передач, ограничснных каналами "земля-спутник" и "спутник-земля". В первых строках, где отношение ЯХК в канале "земля-спутник" велико, уменьшение БХК этого канала на 3 дБ приводит к потере общего БХК всего на несколько десятых децибела.
Системы с подобными характеристиками ограничены каналом "спутник-земля'", т.е. ограничения на производительность систем накладывают в основном парамстры канала "спугникзсмля" и система слабо реагирует на изменения параметров канала "земля-спутник". В нижних строках таблицы измснснис отношения БХК в канале "зсмля-спутник" на 3 дБ меняет общее отношение ЯХК практически на те же 3 дБ. Здесь мы имеем дело с системами, ограииченмыти каналом земля-спутник", т.е. основные ограничения на производительность системы определяют параметры канала "земля-спутник". 5.9. Резюме Среди множества анализов, поддерживающих разработку систем связи, бюджет канала связи занимает особое место, поскольку он позволяет охватить систему в целом. Изучая бюджет канала, можно узнать много полсзного относительно структуры и производительности всей системы.
Напримср, из энергетического резерва канала связи можно получить информацию о том, как система соответствует поставленным требованиям — с запасом, впритык или вообще нс соответствует, Очевидными становятся все аппаратныс ограничения и возможности их компенсации за счет других частей канала связи. Бюджет канала часто используется для рассмотрений компромиссных проектов системы и изменений конфигурации; кроме топ>, он способствует пониманию нюансов на уровне подсистем и взаимозависимости элементов системы. Объсдиненный с другими методами моделирования, бюджет канала может помочь предсказать всс, размер и стоимость системы.
В данной главе показано, как формулируется этот бюджет и как можно его использовать для опрсделения компромиссов. Стоит также отметить, что бюджет канала — это один из самых важных документов системного администратора; он представляет "итоговый подсчет", результат поиска системы с оптимальной достоверностью передачи. Литература 1. Рапгег Р. Р. Соттилкаяоп Еузгет! 77еаял: 73пе-ЧГ-Еглв! алл 7!ало-Егалег Еуггелв. К. Е.
Кпеяег РиЫВЫак Со, !пс., М41Ьосгле, Р1а., 1982. 2. 1опез 1. Х. Нагл 73т!!!ад 9! 7хв Егьа!г гл Яаплвт г37оиа !ЕЕЕ Тгалз. !л!. Тьеогу, чо1, 1Т9, 1апвагу, 1903. 3. %1~ег 5. Мгстваш Алтлпа 77тогу алг! 77ез!8л. М1Т Кап)а!1ол 1.4Ьогагогу $епек 3!о!. 12, МсОгав-Н11! Воок Сатрапу, Хет Уогк, ! 949.
4. Кгааз). !3. Алгеллаг. Мсбгач-Н11! Воок Согпрапу, Хев гогк, 1950. 5. 1овлюп1. В. 77еппо7Алттввп о~Е!сЯсйУ гп Гвпдиггтз. РЬУз. Кек, чо1. 32, 3в)У, !928, РР. 97-109, 6. Хулааг Н. 77тгта! Ад!!а!та о! Е!есгпс Сна!8е т Сапдкстгх РЬуз. Кеч,, чо1. 32, 3и!у, 1928, рр. 110-113. 324 Глава 5. Анализ канала связи 7. Гююег С. А. апг) Кой Е. К Вав(с Спеигг Тйеоту. МсПгачч-НИ! Воо)г Сатрапу, )чечг тогК 1969, 8 бсйзчаЫ.. М. Итог(о-Итгйе уулй Ачаяабяиу/от Сеовгаг(влагу алй Спт!саду 1лгйлед Отйец!лс(иб(ля Яат Алелиайоо Е//есгз.
1.(псо!п !.аЬогагогу, Кер. 1)СЛ-9, Уапцагу, 27, 1981. 9. Гп!в Н. Т. 1(огве Р(дите о/Яаотв Весе!чета Рюс. !КЕ, )ц1у, 1994, рр. 419-422. 10. 1КЕ 5цЬсошш1пее 7.9 оп Хо(ве. Ревспрйол о/гйе Ь?о(ве Рег/оплалсе о/Атр!г/гетз алг( Яееегч!лд Хузгелм. Ргос. 1ЕЕЕ, Матей, 1963, рр. 436-442. 11. В)ас)своей 1.. А.
апд Ко!хеЬце К. 1., Еетгсот1итот 1)(ог(е Рататегпс Атр1т/гетк Реев!!се-Най, !пс., Егщ!ечтоод СИ(Гв, Х. 1., 1961. 12. Ко Н. С. апй Кгацв 1. Г). А Яаа?о Мар о/гйе Ейу аг 1.2 Мегеп. Ику Те!евс., чо1. 16, ГеЬпцу, !957, рр. 160, 161. 13. Р!ог!!об!оп 1. Н. апг) Тгепг С. Н. А Витчеу о/ Соли!с Яаа?о Ет!вггьл аг 600 Мс/в. Ацв!. 1. Рйув., чо!. 9, Г)есешЬег, 1956, рр. 481-493. 14. Ирййег). 1.
Огдйа( Соттилгеаггош Ьу Ваге?Иге. Ргепйсе-Най, !пс,, Еп81ечгоог( СИ(?в, Х. 1., 1977. 15. Рпгсйагг1 %. 1.. апд Исш18 1. А. Ваге?(еге Соттитсалоо Еувгеоц Елд(лееплд. Ргепйсе-Най, 1пс., Епй!еччоод СИИв., Х. 1., 1986. 16. Сашрапейа 8. 1., Лава! Г. апд Веппап Л. ОлЬоап( Яеделетагше Яереагетк 1ш. Соп(. Сопцпцп., СМсадо, чо1. 1., 1977, рр.
6.2-12! — 66.2-125. 17. ууойсвге(п Н. 1. Биррпмз!оо але( Еивйгещ о/ (Глоевггей 518лай гл Ттаче!Яод-Ктаче-Тийе Атр(т/гета РиЬИсабоп 8Т-1583, КСЛ Кеч., чо!. 22, по. 2, 1опе, !961, рр. 280-291. Задачи 5.1. а) Чему (в децибелах) равно значение потерь в свободном пространстве для несушей частоты 100 МГц и расстояния 3 мили? б) Выходная мошность передатчика равна 10 Вт. Пусть передающая и принимающая антенны являются изотропными, а другие потери отсутствуют. Вычислите принятую мощность в дБВт. в) В п. б положим Е1КР = 20 Вт.
Чему равна принятая мошность в дБВт? г) На сколько (в дБ) увеличится усиление параболической антенны при удвоении ее диаметра? д) Чему должен быть равен диаметр параболической антенны, чтобы в системе, описанной в и. а, усиление агпеггны было равно 10 дБ? Эффективность антенны предполагать равной 0,55.
5.2. На выход передатчика подается 2 Вт на несущей частоте 2 ГГц. Пусть передающая и принимаюшая антенны являются параболическими с диаметром 3 фута каждая. Эффективность каждой антенны считать равной 0,55. а) Вычислите усиление каждой антенны. б) Вычислите Е1КР переданного сипгала в дБВт. в) Если антенны разделены расстоянием 25 миль, приходящимся на свободное пространсшо, чему (в дБВт) будет равна доступная мощность сигнала вне принимаюшей антенны? 5.3 В табл. 5.1 было приведено прелложение от Баге!рпе Те!ещмоп Согрогайоп, предназначенное лля спутника непосредственного вещания с Е1КР = 57 дБВт и частотой перелачи в канале "спутник-земля" 12,5 ГГц. Допустим, единственными потерями являются показанные потери в канале "спутник-земля".
Предположим, информация, подаваемая в этот канал, состоит из цифрового сипгала (5 х 10' бит/с). Пусть требуемое отношение Ет/Р?е равно 1О лб, температура системы в вашем домашнем приемнике — 600 К, а эффективность принимающей параболической антенны — 0,55. Чему равен минимальный лиаметр антенны, с помошью которого можно закрьпь канал? Как вы думаете, булуг ли возражать соседи против такой "тарелки"? 325 5.9. Резюме 5.4. 5.5. 5.6. 5.7.
5.8. 5.9. 5ЛО. 5. Входное и выходное сопротивление усилителя равно 50 Ом, усиление — 60дБ, а ширина полосы — 10 кГц. Если со входом соединяется сопротивление 50 Ом с температурой 290 К, среднеквадратическое значение мошности шума на выходе равно 10 мкВ. Опреде- лите эффективную шумовую температуру усилителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
