Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В процессе к о дирования однополярных импульсов происходит изменение их относительной амплитуды (возможные значения 0 или 1), биполярные импульсы кодируются изменением их полярности. При этомкодирование происходит следующим образом: изменяемый параметр импульса (амплитуда или полярность) при передаче первого символа ЛЦС устанавливается произвольно, затем при передаче символа «0» кодовой группы он сохраняется таким же, как и,для предшествующего символа, а при передаче «1» изменяется напротивоположный.
Относительный бинарный ЛЦС показан нарис. 1.40,з (с использованием однополярных импульсов) и нарис. 1.40,и (с использованием биполярных импульсов).Энергетический спектр однополярного импульса, в общем случае, состоит из постоянной составляющей, непрерывной части идискретных компонент на частотах FA = mFT, где FT — тактоваячастота (FT=l/T), m=l, 2, 3,... Огибающая непрерывной частиспектра описывается функцией вида (sin nFx/nFi)2 и обращаетсяв ноль на частотах FHx=2m.
Следует отметить, что спектр однополярного импульса, показанного на рис. 1.40,6, для которого т=7,дискретных компонент не содержит, так как для него частоты Fsи FA совпадают (FK=FR). Энергетический спектр такого сигналаприведен на рис. 1.41,а.В спектре укороченного однополярного сигнала при т=0,5 7появляются дискретные компоненты на тактовой частоте и ее нечетных гармониках. Энергетический спектр такого сигнала имеетвид, показанный на рис. 1.41,6.
Энергетический спектр квазитроичного сигнала не содержит дискретных компонет и постояннойсоставляющей, а энергия его непрерывной части сосредоточена влюлосе частот, близких к 0,5Г (рис. 1.41,в)..Выбор кода ЛЦС определяется особенностями передачи егопо соединительным линиям, в качестве которых используют симметричные или коаксиальные кабели.
При передаче по кабельнымлиниям ЛЦС искажается из-за ограничения полосы частот линейного тракта как со стороны нижних частот (из-за наличия переходных конденсаторов и согласующих трансформаторов), так исо стороны верхних частот (так как с ростом частоты увеличивается затухание кабеля). Поэтому целесообразно выбирать ЛЦС,который имеет наиболее узкий спектр и не содержит ПОСТОЯННОЙсоставляющей.
Помимо этого, для работы цепей синхронизациинеобходимо предусмотреть возможность выделения из ЛЦС колебаний тактовой частоты. Поэтому выбор метода кодирования ЛЦСв первую очередь определяется его спектром.Недостатком бинарных и относительных бинарных Л Ц С (использующих однополярные импульсы) является наличие в ихспектрах постоянной составляющей и низкочастотных компонент,имеющих значительную мощность.В качестве ЛЦС в ПЦТ и ВЦТ используют квазитроичную последовательность импульсов. Такой сигнал является весьма удобным и для передачи по РРЛ, если принять во внимание, что егоспектр не содержит постоянной составляющей (которая не моглабы быть пропущена усилителями РРЛ) и практически не содержит низкочастотных компонент.РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СВЯЗИ ЦРРЛ [1, 10]Расчет проводится в соответствии с методикой, изложенной в§ 1.7.Минимально-допустимый множитель ослабления в этом случа(в дБ)минс-вх-мин* с.вхО'V*"*™где Рс.вх.мин — минимально-допустимый уровень мощности сигналана входе приемника (чувствительность приемника), при которомвероятность ошибки приема цифрового сигнала не превышаетдопустимого значения (в соответствии с рекомендациями МК К РШ6Лэш.доп^Ю"3 в течение 0,05% времени любого месяца); Рс.вхо—уровень при распространении радиоволн в свободном пространстве, рассчитываемый по выражению (1.9) без учета LAon.Для аппаратуры «Радан-2» Рс.вх.мин= 112,3 дБВт (—82,3 дБм).При других допустимых значениях вероятности ошибкигде Рш — уровень мощности теплового шума, приведенного ко входу приемника;Р ш = 10 1ёЯШ77ш,(1.74Х21Ш — шум-фактор приемника, /СГ=4-10" Вт/Гц, Пш — шумоваяполоса приемника, Гц; hbXMllH — минимально допустимое отношение сигнал-шум на входе приемника, определяемое из выражений,связывающих вероятность ошибки с отношением сигнал-шум навходе приемника при различных способах модуляции сигналов,Для сигналов ИКМ-АМДля сигналов ИК.-ЧМРош=ye-V/ 2.(1.76)Для сигналов ИКМ-ОФМ с автокорреляционным способом демодуляцииft^ош= y e - B i .(1.77*Для сигналов ИКМ-ОФМ с когерентным способом демодуляциигде Ф(]А2/гвх) — интеграл вероятности.При /г в х >4 выражение (1.78) принимает вид).(1-79)Таким образом, с учетом (1.9) и (11.72) можно записать72\Для системы «Радан-2»[алафомаает<КРV2 =—59,9-]-10 lg №где Ro — длина пролета, км.(] 8 ь57ОЦЕНКА ОЖИДАЕМОЙ НАДЕЖНОСТИПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ [3]Надежность и достоверность передачи цифровой информациипо РРЛ оценивается не только исходя из общего процента времени ухудшения связи из-за замираний 72 (V M) Необходимо также знать распределение длительности и количества замираний закороткие интервалы времени.В случае одинарного приема сигналов на РРЛ методика расчета ожидаемой надежности передачи цифровой информации се..-ансами tc следующая.1.
Рассчитать статистические характеристики длительности замираний.Медианное значение длительности замиранийMI-\< = смУмин(4/!)°'5-1,(1.82)где Умин — минимально допустимый множитель ослабления на пролете РРЛ, ед.; f — частота несущей, ГГц; с м — эмпирический коэффициент; величина 1/см характеризует медианную скорость изменения величины V на данном пролете; для диапазона 4 ГГцс м можно определить из рис. 1.42 по известному параметру if, определяемому по формуле•V = Rlp(g) -lO- \(1.83)где Ro — длина пролета, км; р (g) — относительный просвет напролете, определяемый по (1.26).Стандартное отклонение длительности замираний ах определяют из табл.
1.6.Та б л и ца.6'ми „. ДБ— 20-25а , дБт6,55,8"Здесьcxt=101g((Tt/TM).-305 ,2—354,9(1.84)Далее может быть построен график распределения длительности замираний T = f(a). При этом, для того чтобы он изображалсяв виде прямой линии, необходимо по оси абсцисс (оси Т) откла-,дывать величины в гауссовском масштабе, а по оси ординат (осит) — в логарифмическом масштабе.Опорными точками для построения графика являются: тм, соответствующая Г ( т ) = 5 0 % ; тст (84%) = т м ( а т Ям), соответствуюадая 7 ( т ) = 8 4 % ; т а (16%)1=тм(тм/стг ), соответствующая Г(т) == 16%.38IРис. 1.42. Кривые для определения коэффициента см:1 — для слабопересеченных сухопутных и морских трасс; 2 — для пересеченных трасс300//\200 V\N100 \во5050\\10*3865ч1Ч30го/SJ/\Ofi0,61/\\<Wю 0,Z//-0,8 КМг0,60,80,8Рис.
1.43. Кривые для определения коэффициента Ks:1 — для морских и слабопересеченных приморских трасс; 2, 3 — для сухопутных слабопересеченных и пересеченных трасс2. Рассчитать общее число замираний, ожидаемое за летниймесяцN = KNVmm(fl4)\(1-85)где / — частота несущей, ГГц; KN — эмпирический коэффициент,определяемый для диапазона 4 ГГц по рис.
1.43.Т а б л и ц а 1.74U ГГцДлительностьсеанса/с, минI2, 56102 ,5 1011280,5 12,51012 ,5 100,54 1,88 1,65— 1,42— 1, j-. 0,81 0 ,6 0,373—4* 1, 9*1,8П р и м е ч а н и е . Звездочкой отмечены значения М при коэффициенте усиления антенны G«>45 дБ; без звездочки — при G<;42 дБ.М-10-30 , 9 4 - 0, 73— 0, 5— 010, 840, 7820 ,759_Рис.
1.44. Кривые для определениякоэффициента М3. Определить число сеансовсвязи с глубокими замираниями(1.86)H>А где М — эмпирический коэффици' ент, определяемый для диапазона4 ГГц из рис. 1.44, а для другихдиапазонов из табл. 1.7.4. Определить максимальноечисло замираний за сеанс длительности tG(1.87)где q — эмпирический коэффициент, определяемый для диапазона0.60.84 ГГц, по рис.
1.45.Для диапазона 6 ГГц значения q определяются приближенношри ц> = 0,45—0,9:tc=l мин, 4=12—19; *с = 2,5 мин, д=15—30; *с=Ю мин,.47=19—33.Для диапазона 8 ГГц (при УМИн~—28 дБ и Ga = 45 дБ):i c = 0 , 5 мин, пс.„акс = 7; * с = 1 мин, л с . м а кс=14;i c = 2 , 5 МИН, Пс.макс= = 30; tc=l0 МИН, /гс.макс — 76.Для диапазона 12 ГГц (при УМИН= ~ 2 8 дБ и G a = 40 дБ):ic=lм и н , пс.макс = 8; ^ с = 2,5 МИН, П с . М а к с = 1 0 ; t c = \0 мин,-Яс.макс=18.200У.100 =во60so40—_—1JO20;flc1--..,.—••*г—".—'——-10Г1:0,20,3Ofi0,50,60,7О,в0,3IРис. 1.45. Кривые для определения коэффициента q€0g р а с с ч и т а т ь максимальное число сеансов связи за летний месяц (720 ч)= 720 (60 мин/^с, МИН).(1.88)VcMaKC« рассчитать относительное число сеансов с возможным сни' ем качества связи из-за глубоких замираний сигнала за вреЯ 6сеанса (без учета замираний из-за дождей)(1.89)n % = ( N c / N C M K C ) l 0 0 % .7 Рассчитать надежность передачи информации в процентах—л%.(1.90)Для учета числа сеансов, во время которых происходят срывы связи, обусловленные замираниями в дождях, считают, чтопричиной таких срывов связи является один сильный ливень.
Тогда по известному TR(VMaH) можно рассчитать время действия это1го дождя (в минутах) по формуле^ = 720ч60минГ д (1/ м и н )%/100%.(1.91)Число сеансов, на качество которых может оказать влияние) этот дождь, приближенно можно определить по формулеТогда, с учетом влияния дождей,Пд% = [(Кс + Мс.д)/Мс.макс]Ю0%.(1.93)Надежность передачи информации с учетом дождей6 Д = 100%— пл%.(1.94)РАСЧЕТ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ ШУМОВВ ТФ КАНАЛАХ ЦРРЛМощность шумов на выходе ТФ канала ЦРРЛ определяется поформуле^u,s= |i=iPKBi+2(1.95)Pmi,i=iгде п — число пролетов ЦРРЛ; РКв—-мощность шумов квантова5Я; Р ш — мощность шумов, возникающих из-за ошибочного приема символов.вровень мощности шумов квантования на выходе ТФ канала^Ри передаче методом ИКМ с равномерным квантованием аналоового многоканального ТФ сообщения с частотным разделениемзналов (ИКМ-ЧР) определяется по формуле (в дБпВт)р,<в=83 — 6 т с ,(1.96)т _ус™сло—8).сразрядоввдвоичномкодеИКМ(обычно'—8).61Уровень мощности шумов из-за ошибочного приема символов(для системы ИКМ-ЧР) может быть определен по формуле (&дБпВт)^ + 1 0 1 g ^O I U,(1.97)где FB— верхняя частота группового спектра; AFK— 3,1 кГц;£*ср — средний уровень многоканального ТФ сообщения в дБ поотношению к 1 мВт; Рош — вероятность ошибки; (х — коэффициент, показывающий, во сколько раз частота дискретизации больше2FB (для FK = 8 кГц; (х=1,8).Для случая передачи МТС с числом каналов 60 (в дБпВт)Рш = 89,2+101ёРош.Глава 2.(1.98)ПРОЕКТИРОВАНИЕТРОПОСФЕРНЫХ РАДИОРЕЛЕЙНЫХЛИНИЙ2.1.
ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО СТАНЦИЯМТРОПОСФЕРНЫХ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЙТропосферные радиорелейные линии (ТРРЛ), используют эффект дальнего тропосферного распространения радиоволн и имеютряд особенностей, существенно отличающих их от РРЛ прямой <видимости.|Длина пролета ТРРЛ обычно составляет 200—300 км. При определенных *благоприятных условиях длина пролета может быть увеличена до 500 км.