Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 13
Текст из файла (страница 13)
т = ехр[-5,2ехр(2 к 2р/2а 2 )],где2КР=="01М(2.41)"0определяют по (2.30); о — по рис. 2.3, a NOi Kp, представляющее собой критическое значение NOi, при котором потери достоверности равны допустимому значению, определяемому для передачи цифровой информации — по (2.36); для передачи тональнойJVOIM!р010-*X-3/в\10-5П-6ЩРис. 2.8. Графики для определения N0\ к р :15Ч\>Z025SO flSа — для восьми- и четырехкратного приема; 6 — для двенадцати- и шестикратного приема;в — двукратного приема;/ _ для случая передачи тонального телеграфа; 2 — для случая передачи цифровой информации с ДОФМ76телеграфиипри Р О ш.к р = 1 04#01кропределяютпорис.2.8;ф/_£нр\ определяют из приложения 3.Для всей ТРРЛ= П(2.42)£=1Глава 3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПУТНИКОВЫХ' СИСТЕМ СВЯЗИ3.1.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СПУТНИКОВЫХСИСТЕМ СВЯЗИ И ВЕЩАНИЯЗапуск первого в мире советского искусственного спутника Земли (ИСЗ) положил начало бурному развитию систем спутниковой связи как в нашей стране, так и за рубежом. ИспользованиеИСЗ для организации каналов связи самого различного вида иназначения особенно интенсивно происходит в последние годы.Это вызвано стремительным ростом потребности в обмене информацией, успешным развитием радиосвязи и космонавтики.Система спутниковой связи (ССС) включает в себя космическую станцию (спутник) и совокупность земных станций. При этомпод земной станцией (ЗС) подразумевают станцию радиосвязи,расположенную на земной поверхности или в основной части земной атмосферы (например, на самолете) и предназначенную дляработы в составе какой-либо ССС.
В отличие от ЗС станции наземных систем радиосвязи, не относящихся к ССС, называютобычно наземными (НС).Согласно Регламенту радиосвязи [1] все ССС используют всоставе следующих служб радиосвязи:фиксированной спутниковой службы, предназначенной для организации связи между ЗС, расположенными в фиксированныхпунктах;подвижной спутниковой службы, предназначенной для организации связи между подвижными ЗС с помощью одного или нескольких спутников связи. При этом различают сухопутную, мор«скую и воздушную подвижные спутниковые службы;радиовещательной спутниковой службы, которая обеспечива»ет подачу телевизионных или звуковых программ вещания одному (индивидуальный прием) или группе (коллективный прием)абонентов без использования промежуточных технических средств(без помощи телецентра).77„С помощью ССС передают самые разнообразные сообщенияммногоканальные телефонные, телевизионные, цифровые, изображения газетных полос и др.Для передачи телефонных сообщений организуют дуплексныеканалы тональной частоты, которые также используют для передачи других видов сообщений — телеграфных, низкоскоростныхцифровых сообщений, программ звукового вещания и т.
п.При использовании ССС для передачи программ телевизионного или звукового вещания необходимо различать три случая:1) ССС для обмена программами вещания между двумя равноправными ЗС; 2) ССС для циркулярного распределения программ вещания между определенным числом ЗС, образующих распределительную сеть; 3) ССС для циркулярного распределенияпрограмм вещания между большим и неопределенным числомпростых ЗС коллективного пользования или же непосредственномежду индивидуальными абонентскими приемными устройствами,В первых двух случаях ССС относят к фиксированной спутниковой службе.
При этом каждая ЗС соединяется с помощью наземных средств связи с ближайшим телецентром. В третьем случае речь идет о системе спутникового вещания (ССВ), котораядолжна быть отнесена к радиовещательной спутниковой службе.Указанные выше разграничения оказываются важными привыборе диапазона частот, так как в ряде случаев фиксированнойи радиовещательной спутниковым службам выделены различныеполосы частот.ССС первых двух видов организуют обычно в странах с обширной территорией для обмена или подачи программ вещанияна наземные средства вещания, удаленные от источника программ. Примером такой системы служит первая в мире распределительная система «Орбита», которую уже в течение многих летуспешно эксплуатируют в нашей стране.
В настоящее время такого рода системы работают в США, Канаде, Индонезии и другихстранах.В последние годы наибольшее внимание привлекают ССВ, таккак они экономически эффективнее даже при малой зоне обслуживания и развитой наземной сети вещания. Особенно эффективны ССВ в странах с большой территорией, сложным рельефом,создающим многочисленные теневые зоны при использовании наземных средств вещания. В связи с этим наибольшее распространение ССВ получили в таких странах, как СССР, Канада, Япония, Индонезия.По охватываемой территории, принадлежности и назначениювсе ССС и ССВ подразделяют на международные, национальныеи ведомственные. Международные спутниковые системы — для обслуживания различных стран, находящихся в разных точках земной поверхности. Примером таких ССС служат системы «Интерспутник» [13] и «Интелсат» («Intelsat») [16]. Национальныеспутниковые системы — для обслуживания территории одного государства, в то время как региональные обслуживают обширную78часть земной поверхности (регион), включающую в себя целыйряд различных стран.
Примером национальных ССВ служат пер»вые в мире системы «Экран» и «Москва», успешно эксплуатирующиеся в нашей стране с 1976 года [17]. Для обслуживания ряда стран Западной Европы и стран, членов Арабской лиги, создаются соответственно региональные системы «Евтелсат» («Eutelsat») и «Арабсат» («Arabsat») [15]. Ведомственные спутниковыесистемы — для организации связи в интересах какого-либо ведомства, службы, фирмы и в последние годы находят широкое рас»пространение.В свою очередь спутники связи, являющиеся главной составной частью ССС, можно подразделить на специализированные имногофункциональные. Специализированные спутники предназначены для решения одной задачи, например, для передачи толькотелефонных или только телевизионных сообщений, для работы всоставе ССВ и т. п.
Многофункциональные спутники обеспечивают передачу самой разнообразной информации. В последнее время они находят наибольшее применение. Один многофункциональный спутник может работать в составе нескольких ССС и в тоже время в составе однойССС могут использовать несколько ИСЗ,связанных между собой через ЗС или непосредственно с помощьюлинии межспутниковой связи.Для современных спутников связи используют в основном такназываемую геостационарную орбиту. В нашей стране наряду сгеостационарными спутниками уже более двадцати лет успешноэксплуатируют спутники типа «Молния», для которых используют имеющую ряд преимуществ так называемую высокоэллиптическую орбиту.Наиболее важными составными частями спутника связи являются антенные системы, ретранслятор и целый ряд вспомогательных систем (системы электропитания, контроля параметров аппаратуры, стабилизации и коррекции параметров орбиты и т. п.).Вместе с антенной системой спутниковый ретранслятор, по существу, представляет собой промежуточную РРС, расположенную вкосмосе на большой высоте.
При этом многофункциональный спутник подобен скорее узловой РРС, так как он содержит несколькоантенн, направленных в различные точки земной поверхности, аего ретранслятор имеет целый ряд приемопередатчиков, работающих в разных диапазонах частот и образующих, таким образом,несколько радиостволов. Отличие от У РС лишь в том, что в настоящее время на спутниковых ретрансляторах не используют демодуляцию и модуляцию сигналов, а коммутацию осуществляютпоствольно на СВЧ.
Однако в ближайшее время планируют создание спутниковых ретрансляторов, осуществляющих полную обработку сигналов.Отличительными особенностями спутникового ретранслятораявляются: с одной стороны результирующий коэффициент усиления должен быть больше, чем у РРС, так как за счет значительного расстояния затухание радиоволн на интервале составляет79примерно 200 дБ, с другой стороны, на интервалах спутниковыхлиний связи практически отсутствуют замирания сигналов, что сщественно упрощает энергетический расчет. В то же времяходимо учитывать, что установленное на спутнике оборудованподвергается сильному внешнему воздействию как при запусктак и в процессе эксплуатации, а возможности обслуживанияремонта после запуска нет.
Особенностью спутникового ретранслтора является также ограниченная емкость источника электропитания, которая в настоящее время представляет собой основнуюпричину сравнительно малого срока службы спутников (5—10 лет).Земные станции, являющиеся важной составной частью ССС,в зависимости от назначения подразделяют на:приемопередающие ЗС, осуществляющие в составе ССС дуплексную передачу многоканальных ТФ сообщений или обменпрограммами вещания.