Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 65
Текст из файла (страница 65)
1СС9. 2. ттаг«детального планизозания трасс выполнЯетсЯ с использованием Оеепьных профипей пролвтов. Еа профилЯх указывагот значения высот местности, измеренные через 1 км По зтигл высотам составпяется ксредний профиль трассы». Необходимые расчетные выражения и методы даны в (6). Методика расчета влияния частотно-сепентивных замираний Дпя расчета вероятности нарушения связи из-за МСИ при ЧСЗ предпожено три метода: запаса на замирания; нормапизованной сигнатуры; линейной амппитудной дисперсии.
Ниже рассмотрен 1летад нармапизованной сигнатуры. Вероятность нарушения связи из-за дисперсисннь!х замираний зависит от обеих составных частей пропета: тракта оаспрастранения радиавапн и аппаратуры. Эта вероятность определяется вы- ражением Рл =гл иси (1 0.23) 10 'Р (10.24) — вероятность глубоких ЧСЗ дпя конкретной трассы; 2 )Гн Рмси = Сфти т2 с (10.25) — вероятчость ошибок из-эа МСИ, возни!!В!Огдих в агпаратуре при гпубоких ЧСЗ на пропете; тп.гз ~ !,100 ' (10 25) 7Э вЂ” казффиииент ал ивнэсти ЧСЗ, Сф и тг! — Параме ры законов распредепзння ссогветстсеь!Но отнссигепьной амппип:ды и заДВРжки ззпазйь:вас!Дега пУча; Кн — нсРмзплзаваннаЯ сигнатУРВ; тс = 11вс — снмвогьный .!!Вриод.
Дг!я дв1хпучваой! модепи рациоканапа гсупповое вгвмя задержки явпяется спучайным параглетром, момент второго порядка которого т„, определяет гпубину замираний. Модуляция уситывается с помогЦыо Кн. Дпя попучения расчетных значений необходи.лы некоторые предпОпОжения О распредепении Вероятности зад. Ож"и и ОтнОситепьнай амгпитчды Отраженного пуча, а так!ке 0 попсжении частоты провала АЧХ. Оредпопагается, чсс частота права а авспредепена равном.
рно, э запаздывание имеет пибО экспсненс!Нальнае. пиао гауссовское распределение. Для относительной амплитуды также принимается несколько возможных вариантов распределения: равномерное, экспоненциальное, Репея и др. Задержка зависит от местоположения трассы и существенно меняется от пролета к пролету. Для трасс с незначительными отражениями от земной поверхности была установленазависимость где гго = 50 км-протяженность опорного пролета; т в = 0,5 ...
1,5 нсзадержка на опорном пролете; л = 1...1,5 и зависит от характеристик распространения. Для расчета конкретных трасс пользуются опорными моделями. В качестве опорных моделей предложены варианты трасс, представленные в табл.
10.10. В этих моделях распределение плотности вероятности задержки — экспоненциальное, и = 13... 1,5.. Таблица 10.10 Нормализованная сигнатура не зависит от скорости передачи символов и определяется «форматом модуляции». Понятие «формат модуляции», обьединяет метод модуляции, коэффициент округления импульса и метод приема, включая корректоры МСИ.
Примерные значения нормализованной сигнатуры дпя современных ЦРРЛ приведены в табл. 10,11. Применение адаптивных корректоров в основной полосе частот позволяет снизить значение сигнатуры в 10 ... 20 раз. Таблица 10.11 374 Общее время нарушения связи. Общая вероятность наруше"ния связи из-за интерференциокных замираний «0.28) 1е ~оп+Рд Используя (10.21) и ('10.24), представим (10.28) ло аналогии с (1020): РК =001Р„10 ' '-' =001Ре„(10 Едт Ю-д10 ' "), (10.29) где Ус=10!9(10 ""+О10 ' ") «0.30) -','комплексный запас на замирания; 7д — запас на дисперсионное замирание. .Из (10.29) определим Рд = 0,01Р,„д10 ' ". Преобразуем левую — 0,12д часть, используя (10.23) — (10.28): гд=-1019~ си=1019(С 'К,ГТ,').
(10.31) ги В соответствии с (10.9) и (10.29) ожидаемый процент времени месяца нарушения связи «0.32) Тс Т и+Тд Т 'ее д то='- ° 1„„!„ «0.33) Где Гз~, )д — коэффициентги улучшения соответственно дпч плоских замираний и ЦСЗ. При плоских замираниях козффициент улучшения за счет разнесения можно оценить по следующим приближенным выражениям: для частотного разнесения зтб где Тед(и„„) =100Р„„— вклад плоских зЖюираний, %; Т. = Рд— вклад дисперсионных замираний, %.
Специальные меры повышения устойчивости связи. Для повышения устойчивости связи применяют: частотное, пространственное и угловое разнесение, а также установку корректоров в частотной области (корректор наклона амплитудной характеристики) и во временной (адаптивный трансверсапьный Фильтр) и др. В таком случае вместо (1 0.32) общее вре ля нарушения связи [ОЭ ~:,Я'УаГГГ)10Я1зпп . для пространстве.
~но: о разнесения 12 .,0-з3 1. > л)10. Яг„,— кэ) где г' — частота, ррц; я — расстояние, км; (кугг) — относительный разнос частот, А; Я вЂ” вертикальное разнесение антенн, м;ад = д1 — дз, д5; 7„„-запас, дБ. п)ри дисперсиокных замираниях для часто~ного разнесения гд ч = 5 = сопэ1 и для пространственного -!д „= [Т, !то) г1г[6К„)) .
Коэффициент улучшения пои адаптивных корректорах дисперсионнык эамирэнлй )дл — -- Кн /Кк к, где Кк „вЂ” нормализованная сигнатура для системы с корректором (см. табл. 10.11). Б ЦРРС применяют совместно пространственное разнесение и адаптиюную коррекцию. При этом результирующий коэффициент улучшения оказывается больше, чем произведение двух отдельных. Такое явление казвано синергическим эффектом. РвэуЛЬтнрувщЛй КОЭффнцИЕНт упуЧШЕНИя )д,„-- Гд !д кт = = 0,6Гд „д „., где = = 0,5) „— синергическхй параметр. Алгоритм рэсчйтз устой чидости ЦРРЛ., Исьходкые данные: 1.
Энергетические параметры системы: мощность передатчика Р, каэффицие:„у"иления йередающей антенны д и коэффициент усиления гркемкой антенны д„р, коэффициент шума приемника йГт; .слабление сил;эла э фидерах аф, рабочая частота. :. Параметры ь'одуляции: метод, символьный период Тс, сигнатурэ,.-~евпькая илн нормализованная К„.
3. Параметры рад~ока~ел~ для проектиоуемых пролетов: протятконкость пролаяв Я, опорный коэффлциент трассы Р,„[[10.22) 4. Сведекия о специальных мерах повышения устойчивости: разнесенный приам, адаптивные коррек оры и .и. Елсгэсхема ал ооитма рэсчйта представлена на рис. 1О. 13. Морим ке показатели качества рассчить;вают гз .',10.;1) — [10.13) и пс да;;;"ым табл. 10.6 и 10 7. Оценка выносится пс соотношению [10.34) к )э )-~ ~.""' ы "о '"той~иаэс. и выполнены если ",0 3л' эь сэлняется уо Пересмотр перэмегрое ~ — Нет дэ Конец Рис 10дз. 5лсе.стеыэ алгоритме оэгчетэ устэйчиэости цРРЛ Когда задача проектирования предполагает определение просеета на пролетах, тэ его аыоирают таким, что 3е~ исхлгочиигь елииниа ряФраиционнь;х загиираний.
Зт7 В общем случае при расчете трассы осуществляют проверку выполнения рекомендаций пс устойчивости и по коэффициенту простоя. Методика расчета влияния осадков. Прогноз ослабления сигнала, вызванного дождями, основан на определении значения потерь в дожде, которое может превышаться в течение малого процента времени месяца (р = 0,01 %). Предполагается, что такое значение потерь соответствует значению интенсивности дождя, превышаемому за то же самое время. Эта концепция равной вероятности не согласуется с метеорологической информацией и не вполне удовлетворительна с теоретических позиций. Однако получаемая точность прогноза согласуется с качеством и разбросом данных об интенсивности дождей. Методика предполагает, что известна долгосрочная статистика дождя для местности, в которой находится трасса. Другими словами — по крайней мере известны значения интенсивности осадков, превышаемые в течение 0„01 'А времени месяца.
Ослабление сигнала в дожде, превышаемое в течение р = 0,01 %, Г10.35) где (10.36) т, =«гк — удельное затухание, дб/км, при заданной интенсивности дождя г',(0,01); д'„Ьф — эффективная длина трассы (использование эффективной длины вместо реальной позволяет учесть неравномерность распределения дождя вдоль реальной «рассы); значения коэффициентов степенной аппроксимации к,а получены для частот 1 ... 1000 ГГц )б — В).
В модели приняты такие предположения. Температура среды 20' С. Капли дождя имеют сфероидную форму и сплющены вдоль вертикальной оси вращения, Поэтому значения коэффициентов степенной аппроксимации будут разными дпя волн горизонтальной (Г) и вертикальной ~В) поляризации, т. е. приведены два значения /гг и А' для Гг, а также аг и а„для а, как показано в табл. 10.12.
Значения коэффициентов на частотах, не указанных в табл. 10.12, могут быть вычислены путем интерполяции с использованием логарифмической шкалы для частот и коэффициентов Гг, а также линейной шкалы для коэффициента а. Значения коэффициентов для круговой поляризации и для линейной с учвтом геометрии трассы я = 0,5 )й, + кв + ГГгг — Ггв ) соз2 Осок~20), П 0.37) 3?8 таблица 10.12 и = ((1((2)01 (ггг(хг+ ((вав+ Фг вг )(в аа) сов2 0 сов(2т)), (10.38) е 0 — угол подъема трассь1 (угол места); т — угол наклона лоляриции по отношению к горизонту; т = 45 дпя круговой поляризации. ЭффЕКтИВНаЯ ДЛИНа тРаССЫ Я фф -- ИС,р(001), ГДЕ Я,р(0,01) = 1((1+(я(г„>)) — коэффициент укорочения трассы; 35ехр(-0015(д(001)) — ОПОРное расстояние при ( <100 мм(ч. При >100 мм/ч принимается (д = (,„= 100 мм(ч.
Ослабление сигнала в дожде для р = 0,01 ... 1 'Ь д(р) д(001)012рно 545+00"з'ор,' (10.39) где р выражено в процентах. Эта зависимость показана на 'рис. 10. 14. Для оценки интенсивности дождя пользуются зкспериментальными данными метеорологии. Они характеризуют долговременное распределение осадков (усредненных за год или за месяц) и имеют приемлемую достоверность при обработке резуль. атов за 5 ... 7 лет.
дгрид(о ов г.з г а О.ОО1 0005 О.О1 005 01 05 р.н Рис. 10.14. Статистическое расгределение ослабления си(чала в дожде 3(о В расчетах используются значения Среднеминутной интенсивности осадков, усредненные за год При отсутствии экспериментальных данных для определанной местности грубая оценка может быть получена на основе Щ. Согласно этой рекомендации Земля поделена на 15 дождевых климатических зон: А,В,С, ...,г4,Р,О. Для каждой зоны установлено значение интансианости осадков, превышаемое в течение 0,1 и 0,01% времени среднего года. Например, по карте дождей составлена табл.10.13 для Евразии.
Карта дождевых климатических зрн Земли приведена, например, в (91. Таблица 10.13 При проектировании требуются статистические данные о распределении среднеминутной интенсивности осадков для наихудшего месяца. Связь между данными для среднего года и для «наихудшего» месяца определяется следующкки выражением: р„=оаРв; В= -- при ООО1% р, 3%, 1 — (1 :"~1е р, — процент времени среднего года; р, — процент времени наихудшего, месяца; Ц;, 0 — эмпирические коз~грициенты, измеречнгие лпя различньж климатических зон (приведены в справочнике 1СЭ по иетесролсгии1. Для районов с относитегьно малыми сезонными колабаниями интансишюсти дождя С, ==285; 0=013; р, =ДЗР1лз; 19 10 и а < рч% < 7,8. Для России (точнее, территории бывшего СССР) существует верта районирования по интенсивно,и осадков, насчитывающая 29 районов (9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
