Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В этом случае в полосе ретранслятора Я р передают большое число индивидуальных сообщенийс помощью того или иного аналогового или цифрового методов.При аналоговых методах модуляции несущих обычно используют ЧМ. с большим индексом, а при цифровых — 4 ОФМ.ВЛИЯНИЕ НЕЛИНЕЙНОСТИПЕРЕДАТОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕТРАНСЛЯТОРАИзвестно, что при одновременном усилении нескольких сигналов возникает ряд эффектов, ухудшающих качество передачи иобусловленных неидеальностью характеристик тракта.
В частности, в РРЛ с ЧРК-ЧМ возникают переходные шумы [1], вызванные нелинейностью передаточной («амплитудной») характеристики группового тракта, в котором происходит усиление многоканального ТФ сообщения, представляющего собой сумму отдельных сигналов группового спектра частот.В ССС МДЧР происходит одновременное усиление суммы нескольких отдельных СВЧ сигналов ЗС. Причем основным нелинейным элементом тракта является мощный усилитель СВЧ ретранслятора, в качестве которого используют ЛБВ.При многосигнальном режиме работы ретранслятора возникают следующие эффекты; подавление слабых сигналов сильными,обусловленное нелинейностью передаточной характеристики ЛБВ;перекрестные (интермодуляционные) помехи (шумы), обусловленные нелинейностью передаточной характеристики и наличиемамплитудно-фазовой конверсии (АМ-ФМ преобразования), кототорая проявляется при использовании угловых методов модуляции; потери части выходной мощности (по сравнению с односигнальным режимом) на продукты нелинейности.Передаточная характеристика ЛБВ, связывающая средние мощности на ее входе и выходе, является результатом экспериментального исследования конкретного типа ЛБВ и имеет вид «мяг101кого» ограничителя (рис.
3.11). Водносигнальном режиме (кривая/) для получения максимальнойвыходной мощности и увеличениякоэффициента, рабочую точку выбирают вблизи точки насыщения.Эффект подавления проявляется в многосигнальном режиме(кривая 2) в случае, если мощности отдельных несущих неодинаковы, что может иметь место вРис.
3_.П. Передаточная характерно- связи С изменением расстояниятика ЛБВмежду спутником и различнымиЗС. При этом, например, еслидва сигнала на входе отличались друг от друга по мощностина 3 дБ, на выходе «сильный» сигнал будет больше «слабого» на5—8 дБ. Для снижения эффекта подавления необходимо контролировать и выравнивать мощность сигналов ЗС на входе ЛБВ,а также смещать рабочую точку на передаточной характеристикев сторону линейного участка от точки насыщения.
Очевидно, чтоэто приведет к потерям выходной мощности (см. рис. 3.11). Длядоведения сигнала на входе ЛБВ до надлежащего уровня можноиспользовать АРУ или ограничитель. Однако при этом возникаетряд дополнительных нежелательных эффектов, в связи с чем дляустановки рабочей точки и выравнивания мощностей сигналов чаще используют управление мощностью передатчика на ЗС.Перекрестные помехи, возникающие в ЛБВ, проявляются двояко.
Во-первых, на них расходуется часть общей мощности, в результате чего в многосигнальном режиме происходит уменьшениекрутизны передаточной характеристики (эквивалентное снижениевыходной мощности). Во-вторых, продукты нелинейности нечетного порядка попадают в полосу пропускания ретранслятора и вызывают ухудшение качества передачи. Для снижения уровня перекрестных помех необходимо сместить рабочую точку в сторонулинейного участка, что также приведет к потерям выходной мощности.
В ряде случаев можно добиться снижения уровня перекрестных помех рациональным неравномерным размещением несущихпо частоте за счет эквивалентного снижения эффективности использования полосы частот ретранслятора [14].Отметим, что раздельное усиление сигналов в пределах полосы ретранслятора хотя и приведет к устранению нелинейных эффектов, однако экономически невыгодно. При этом будет неэффективно использоваться вся мощность и полоса ретранслятораза счет увеличения защитных промежутков, в результате чегоснизится его пропускная способность. В настоящее время экономически оправданным является использование общего усилителя вполосе шириной 30—250 МГц.Нелинейность характеристик ретранслятора может оказыватьвлияние на качество передачи и при односигнальном режиме, что102особенно заметно при использовании многоуровневых методовцифровой модуляции.
Однако обычно при использовании ЧМ или4 ОФМ этим влиянием можно пренебречь.Таким образом, для улучшения качества передачи в многосигнальном режиме необходимо сдвигать рабочую точку ЛБВ ретранслятора в сторону линейного участка. При этом возникают эквивалентные потери выходной мощности по сравнению с односигнальным режимом.СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВМНОГОСТАНЦИОННОГО ДОСТУПАК основным преимуществам МДЧР, получившего наибольшеераспространение, относятся возможность использования высокоразвитой техники РРЛ, простота и надежность, сравнительнаянезависимость ЗС друг от друга.
Недостатками МДЧР являются: потери усиления ретранслятора по сравнению с односигнальным режимом, вызванные необходимостью смещения рабочей точки ЛБВ; малая эффективность использования выделенных полосчастот (менее 50% при большом числе несущих) по сравнению содносигнальным режимом; необходимость контроля и регулировки уровня сигналов на входе ретранслятора для снижения перекрестных помех и эффекта подавления.В свою очередь к достоинствам МДВР следует отнести односигнальный режим работы, что позволяет довести эффективностьиспользования полосы до 95% и практически не учитывать влияние нелинейности характеристик ретранслятора.
Основным недостатком МДВР является необходимость в сложной системе временной синхронизации работы всех ЗС, что делает их взаимозависимыми.С точки зрения использования мощности ретранслятора МДЧРимеет низкую эффективность, так как не менее 20% мощности теряется за счет нежелательных эффектов. Следует отметить, чтопри МДВР за время время каждого кадра мощность также не используется полностью для передачи информации из-за защитныхпромежутков между пакетами и сигналами разного рода синхронизации и опознавания, служащими для определения адреса ЗС.Отметим, что при МДЧР адрес ЗС определяется непосредственно значением выделенной частоты.
Очевидно, что при МДВР передаваемые сообщения должны быть представлены в цифровомвиде. В этом случае при передаче многоканальных сообщений использование мощности и полосы происходит без учета статистических особенностей загрузки. При аналоговых методах обработки, например при передаче многоканальных ТФ сообщений с помощью ЧРК-ЧМ, учитывается тот факт, что коэффициент активности каналов составляет лишь 0,3 при числе каналов больше 240.Это учитывается усредненной мощностью на один ТФ канал, которая определяет девиацию частоты, ширину спектра сигнала и вконечном итоге ширину занимаемой полосы частот. Таким обра103зом, можно сказать, что при ЧРК-ЧМ мощность и занимаемая полоса практически соответствует лишь активным в данный периодканалам, число которых составляет около 30% общего числа каналов.Статистические особенности многоканальных сообщений могутбыть использованы и при цифровых методах обработки.
При этоманализируется занятость каналов и выделенный интервал времени используют совместно только активные в данный период каналы. Эти операции осуществляют с помощью детекторов речи такнызваемым концентратором разговоров и позволяют в 2 раза увеличивать общее число каналов.С другой стороны, для обеспечения работы системы с МДВРтребуется сложная временная синхронизация всех ЗС. При этомструктура и длительность кадровых синхросигналов одинакова впределах одной системы, в то время как длительность пакетов иих расположение в кадре может изменяться в соответствии с загрузкой ЗС.
Важным параметром является длительность кадра.При большой длительности кадра увеличивается гибкость системы,так как можно будет в широких пределах изменять длительностьпакетов и скорость передачи внутри отдельных пакетов. Одновременно упростятся требования к системе синхронизации, так какона может работать на более низких скоростях. Однако при передаче ТФ сигналов с длительностью кадра более 125 мкс требуются сложные буферные устройства для формирования пакетов.Для работы системы синхронизации при МДВР необходимоосуществить перевязку всех ЗС к единому эталону времени. Сэтой целью можно, например, поместить на спутнике прецизионный опорный источник синхросигналов или же возложить на одну из ЗС функции центрального эталона для всех станций.
Оченьважное значение в этом случае имеет точность передачи сигналовэталона, так как она влияет на требования к защитным промежуткам времени и эффективности МДВР, на сложность буферныхустройств и устройств синхронизации. В свою очередь на точностьпередачи оказывают влияние различного рода шумы и помехи,время распространения и задержки сигналов в аппаратуре, движение спутника относительно ЗС. Отметим, что дрейф геостационарного спутника должен учитываться, если требуется обеспечитьточность соблюдения временных соотношений порядка 1 не.Следует заметить, что, строго говоря, при МДЧР также требуется привязка к единому для всех станций эталону.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
