Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Задержка на Ть линии задерки должна составлять целое число периодов промежуточной частоты и должна оставаться постоянной при всех ожидаемых изменениях температуры окружающей среды. Линия стабилизированной фазы может потребоваться, чтобы удержать сдвиг фазы несущего колебания в пределах менее ~- и во всем ожидаемом интервале температур.
2. Изменение частоты из-за эффекта Доплера или долговременная нестабильность частоты должны быть достаточно малыми, чтобы изменения фазы были также малыми. Если дрейф частоты Ог'= — !ба Гц, а задержка Ть =0,3 мкс, тогда фазовый сдвиг МТ ь = 10 '3 10-'= +3 10 †' периода или й1р = Ь~Ть .360'= = ~1г08' — эффект, который будет пренебрежимо малым. 263 3, Сама по себе линия задержки не должна вносить искажений в задерживаемый сигнал на промежуточной частоте, т. е. не ухудшать качества передачи. Однако, если Т достаточно велико по сравнению с обратной величиной полосы частот пропускания и ТУзг)) 1, то этот эффект может быть проблемой.
Уменьшение длительности преамбулы требует дополнительного усложнения аппаратуры, дополнительной схемы восстановления несущей, линии задержки и усилителей. Для некоторых применений, однако, этот подход может быть желательным. 10.8. МДВР С КОММУТАЦИЕЙ СИГНАЛОВ НА СПУТНИКЕ На спутнике с многолучевой антенной (МЛА) можно применить высокоскоростное переключение сигналов, чтобы получить одновременно и преимущества МДВР (не требуется снижать мощность усилителя относительно насыщения), и достоинства узконаправленных антенн (повышение ЭИМ и изоляция земных станций друг от друга).
Эти объединенные особенности могут дать преимущества как в мощности, так и в ширине полосы перед обычной системой МДВР. На рис. 10.18 показана схема многолучевой спутниковой системы связи. На спутнике имеются независимые передающая и приемная Рис. 10.И Конфигурация спутниковой сети связи с коммутацией сигналов на борту спутника связи. Каждая земная станция передает и принимает непрерывные во времеви сигналы с шип~ннов полосы и.
На спутнике используются раздельные приемная и передающая многолуяевые антенны и коммутатор ретранслируе мык между станциямн сигналов антенны и высокоскоростной бортовой коммутатор, который может соединять передающую и приемную антенны. Предположим, что каждая линия занимает полностью полосы частот линии вверх н линии вниз В,= Вн= В данного спутникового ретранслятора.
Предположим также, что станция С работает как центральный источник меток времени и передает центральный синхронизирующий сигнал Сц, который должен приниматься всеми земными станциями (рис. 10.!9). Временная матрица спутникового коммутатора может управляться командами одной из земных станций. Каждый формат цикла представляет огибающую радиоимпульсного сигнала. Преамбулы (как и при МДВР), предшествующие каждому информационному пакету, содержат защитные временные интервалы и используются для восстановления несущей, синхронизации по элементам, защитных интервалов и т.
и. Обозначение Инф 264 представляет сигнал от станции В, адресованный станции А, а обозначение Св соответствует местному сигналу фазирования станции В. Ионл Тц Иоеннопппонцоир, Сн имран мр„рр„, .я р й в и Со Именя инрор ннннг Рис. 1О.!У. Структура сигналов в цикле системы с Мрцпр с коммутацией сигналов на спутнике: а — линия вниз; б — линия вверх; С вЂ” центральный оигнал временной я синхронизации, принимаемый всеми земными станциями; Ср — сигнал фавнрования станции В, лринимаемый втой же станцией после ретрансляции Сц' Се Иооео ИНРен ННРгр Ср ИНРрг ИНРпо ИНРрн Преамоулп ннеоонацн-' онного нонема га Р Рр геенной ерпнцпер1 l Ппуно Вредно гнглоле $В й в йа инрм Инрм С, с, инрлр Инррр зинин; .с„. с, инр„инр„, иного С С Иорлр И«Р„И Р„ рреын Р1 Спутниковый радиочастотный коммутатор должен работать с высокой скоростью так, чтобы требования к защитным интервалам, определяемые переходными процессами при коммутации на спутнике, добавляемые к требованиям, определяемым неточностью синхронизации земных станций, не были слишком велики.
На рис. 10.20 показана одна из возможных структурных схем спутникового ретранслятора в упрощенном виде, в которой имеется независимый, но высокостабильный источник меток времени. Сигналы этого стабильного источника передаются на все земные станции и используются земной станцией, которая определена как центральная синхронизирующая станция. Центральная станция подстраивает работу своего генератора меток времени под сигналы спутника. Каждый отдельный усилитель на ЛБВ работает на свою антенну с узким лучом и может полностью использовать имеющуюся полосу частот линии вниз при полной выходной мощности, и поэтому формат сигнала может быть такого же типа, какой применяется в обычной системе МДВР при работе одной ЛБВ на антенну с глобальным охватом. Так же, как в обычной системе МДВР, здесь имеют место разрывы фазы и частоты несущей на линии вниз, когда передача от одной земной станции заканчивается, а от другой станции начинается.
Заметим, что если имеется гтг изолированных лучей антенны с шириной полосы частот В в каждом, полная 2265 скорость передачи информации, проходящей через спутник, соответствует ууВ или в )у' раз больше допустимой в обычной системе МДВР с глобальной антенной. Лигу епиулплупуалулпп ,уугмелсер ь ~~~ 'ье ь ь Ь юь ь ь ® Рис. 10.20. Возможная структурная схема ретранслятора для системы связи с МДВР с ком- мутацией сигналов на спутнике (МДВР-КС). Раппом*их передает по ливии ~пина метин времени на центральную синхронизируюпсую земную станцию Отсутствие требования к снижению мощности ЛБВ относительно насыщения (приблизительно на 3 дБ), отсутствие защитных интервалов по частоте и продуктов нелинейных искажений являются основными преимуществами системы МДВР-КС перед системами МДЧР, в которых частоты, используемые на линии вверх, определяют, какой луч будет использоваться на линии вниз.
В системах с МДЧР обычно требуется снижать мощность усилителя на ЛБВ на 3 — 6 дБ относительно насыщения, как описано в гл. 9. По существу, точно такая же структура сигналов на линиях вверх и вниз, какая используется в форматах циклов в системе МДВР-КС, может применяться и в системе МДЧР с коммутацией на борту спутника, если ось времени в формате одного цикла заменить осью частот. В такой системе МДЧР с переключением на спутнике (МДЧР-КС) каждый усилитель на ЛБВ, подключенный к многолучевой антенне, должен все же работать в режиме сниженной мощности относительно насыщения.
Таким образом, при том же количестве усилителей на ЛБВ и многолучевых антенн в системе с МДВР-КС обеспечивается более высокая общая скорость передачи информации, чем в многолучевой системе с МДЧР. 266 для использования преимущества увеличенной мощности прн ограничении данной ширины полосы радиочастот может потребоваться применение фазовой манипуляции более высокого порядка. ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ Модуляция и кодирование в каналах с искажениями Влияние стационарного гауссовского шума на сигналы с двухфазной и четырехфазной фазовой манипуляцией ФМ широко обсуждается во многих вводных работах по методам когерентной манипуляции (модуляции). Во второй части книги были приведены теоретические расчеты вероятности ошибки при передаче сигналов с двухфазной и четырехфазной ФМ по идеализированному гауссовскому каналу связи.
Однако практически в каждом реальном канале в определенной степени присутствуют дополнительные мешающие явления, которые в ряде случаев оказывают доминирующее влияние на качество системы. В третьей части книги даются количественные результаты оценки влияния искажений, вызванных фильтрами, усилителями и преобразователями частоты в спутниковом ретрансляторе или в земных станциях.
Рассматриваются следующие конкретные мешающие явления: помехи внутри группы каналов, мультнпликативные флуктуации фазы и расстройки частоты генераторов, фазовые шумы, возникающие при когерентном восстановлении несушего колебания, ошибки тактовой синхронизации, искажения в фильтрах, затухание сигнала и межсимвольные помехи. Мультипликативный фазовый шум, в свою очередь, связан со статистикой кратковременной нестабильности частоты генераторов. Рассматриваются ошибки изза переходных процессов и характер шумов в установившемся режиме в системах ФАПЧ, применяемых для когерентного восстановления несущей. В гл.
11 обобщаются результаты исследований двухфазной, четырехфазной и многофазной ФМ, манипуляции с минимальным сдвигом, частотной манипуляции без разрыва фазы, а также относительного кодирования при каждом из этих видов манипуляции. Слежение за фазой несущего колебания, доплеровский сдвиг частоты и модели шумов генераторов рассматриваются в гл. 12, вслед за чем дан анализ влияния искажений в фильтрах на сигналы с ФМ и методы тактовой синхронизации (гл. 13 и 14). В гл 15 кратко обсуждается декодирование по принципу максимУма правдоподобия или декодирование по Витерби„ а также сверточные коды, используемые для уменьшения требуемой мощности сигнала.
Завершается третья часть книги рассмотрением некоторых методов передачи цифровых потоков в групповой полосе частот. 267 Описываются, в частности, квазитроичный сигнал с чередованием полярности импульсов, троичное кодирование пар символов, некоторые классы кодирования в виде весового отклика. Также рассматривается скремблирование цифровых потоков с целью придания им свойств случайной последовательности символов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
