Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Для этого на спутнике устанавливают специальный поляризационный блок, осуществляющий преобразование поляризации [13].Для ССС и ССВ ближайшей перспективой является использование антенн«С диаграммой направленности специальной формы, повторяющей конфигура'цию обслуживаемой территории. Для ССС ряд преимуществ имеет такжепользование не одного луча для обслуживания нескольких ЗС в заданной зоа нескольких очень узких лучей, каждый из которых направлен на соответствующую ЗС.142ВЫБОР МЕТОДОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯПОЛОСЫ ЧАСТОТ СТВОЛА, ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ.И ОРГАНИЗАЦИИ СЕТИ СВЯЗИВ процессе дальнейшей разработки системы для каждого ствола должны?,определены: методы многостанционного доступа (МД); методы и параьоЫ обработки сигналов (формирования группового сигнала и модуляцииМуших); методы организации сети связи (предоставления каналов).В настоящее время наибольшее распространениеполучил сравнительноосто реализуемый МДЧР (§ 3.4). При проектировании необходимо выбратьо несущих и распределить их между ЗС.
При этом суммарная величинаиСЛящитных интерва'лов между сигналами отдельных ЗС должна составлять ненее 10% полосы пропускания ствола ретранслятора /7Р. Для оценки ширинымеполосы частот, занимаемых сигналом ЗС, можно использовать формулы (3.6)—(ЗЮ)- В качестве ориентиров могут служить параметры отечественной аппанатуры «Градиент-Н» и «Группа», а также табл. 3.7 и 3.8.При использовании МДЧР в ССС диапазоне 14/11 ГГц и выше пропускная способность ствола уменьшается по сравнению с пропускной способностью!в диапазоне 6/4 ГГц в связи с наличием заметныхдополнительных потерь,энергии радиоволн в атмосфере.
Для увеличения пропускной способности ретранслятора эффективным оказывается введениеадаптивного регулирования.!мощности передатчиков ЗС, которое позволяет компенсировать дополнительныепотери [26]. В настоящее время находятприменение два основных методаадаптивного регулирования мощности передатчиков ЗС в ССС с МДЧР: по качеству принимаемого сигнала и по получаемому со спутника специальномуСВЧ сигналу маяка.При регулировании по качеству принимаемого сигнала каждая из ЗС образованной при этом сети принимает усиленные в спутниковом ретрансляторесигналы соответствующих ЗС-корреспондентов и оценивает их качество по одному из критериев (§ 3.5).
Информацию о качестве по обратному (узкополосному) каналу связи передают на ЗС-корреспондент, на которой, регулируягмощность передатчика, поддерживают качество в допустимых пределах. Придтаком методе регулирования происходит компенсация дополнительных потерь:,одновременно на участках «вверх» и «вниз». Мощность отдельной несущейг,каждой ЗС становится переменной и устанавливается в зависимости от ослабления на участке «вверх», которое в рассматриваемых диапазонах частот заметно изменяется по случайному закону (§ 3.6). При этом становится переменной и соответствующая мощность передатчика на спутнике.При некоторых достаточно больших уровнях снижения качества потребуйся увеличение мощности передатчика на спутнике, которое уже не сможетбеспечить ретранслятор.
В то же время будет продолжаться увеличение мощ°сти передатчика соответствующей ЗС, что приведет к сильному возрастанию»линейных шумов ретранслятора. Этот процесс развивается лавинообразно кТв°л ССС становится неработоспособным для всех ЗС. Чтобы избежать пон^ Ых ситуаций, необходимо предусмотреть дополнительный энергетическийпас в несколько децибел, рассчитанный на максимально возможное ухудшекачества и, строго говоря, зависящий от статистики потерь в атмосфересех линиях связи в пределах зоны обслуживания.- -. ;•|4Э;.При регулировании по сигналу маяка каждая ЗС, наряду с инф001аЦиными несущими, принимает СВЧ сигнал маяка, который вводитсяидающей части ретранслятора в полосу частот ствола.
Мощности передК°ВЗС регулируются таким образом, чтобы соотношение между уровнем И"каждой ЗС и уровнем сигнала маяка оставалось неизменным. При этом ^пенсируются дополнительные потери на участке «вверх», а мощность все К°М•сущих на входе (и, следовательно, на выходе) ретранслятора поддержив П&^постоянной.Пропускная способность ствола ССС с МДЧР без регулирования мощНти передатчика ЗС резко снижается с увеличениемдополнительных пот СПрактически оказывается нецелесообразным использование МДЧР без регулрования уровня несущих в случаях, когда дополнительные потери Ьяои ( 0 ,в атмосфере, превышаемые не более 0,01 % времени, составляют не менее3 дБ.
Регулирование по сигналу маяка целесообразно применять при умерендых значениях указанных потерь (4—6 дБ), что обеспечивает большую прояуксную способность ССС по сравнению с регулированием по качеству прияимаемого сигнала. Регулирование по качествупри линейной зависимостимежду мощностью передатчика ЗС и параметром качества имеет преимущества при дополнительных потерях /. д о к (0,01%) более 6—7 дБ. При использовании более сложных законов управления мощностью передатчиков регулирование по качеству может оказаться лучше и при малых значениях потерь ватмосфере.В связи с бурным развитием цифровой техники и ростом потребности впередаче цифровых сообщений в последние годы началось активное внедрениеМДВР.
В этом случае при проектировании прежде всего необходимо выбратьдлительность кадра Тк, которая должна быть кратна 125 мс. При большойдлительности кадра упрощается система синхронизации, но сложнее буферныеустройства, осуществляющие временное компандирование. Такое решение оказывается выгодным при большом числе ЗС, так как они могут быть болеедешевыми за счет упрощения требований к системе синхронизации..
В настоящее время сравнительно просто реализуются буферные устройства при Тк =2 мс (коэффициент сжатия равен 16=Г к /125).При этом скорость передачивнутри пакета будет соответствовать скоростипередачи с помощью ИКМ[Стандартной 30-канальной группы (около 2 Мбит/с). При большом числе ЗСдлительность кадра может доходить до 30 мс.Для передачи сообщений по спутниковым линиям в качестве аналоговогометода используется исключительно ЧМ. Это обусловлено тем, что при ЧМудается сравнительно просто обеспечить требуемое качество при небольшихотношениях несущая-шум за счет расширения занимаемой полосы частот.
Причем в сильно загруженном диапазоне 6/4 ГГц более эффективным может оказаться использование АМ-ОБП, так как в этом диапазоне уже в ближайшеевремя занимаемая полоса частот станет дороже энергетических параметров.При ЧМ параметры модуляции (девиация частоты, шумовая полоса и т. Д-)нужно выбирать таким образом, чтобы отношение несущая-шум находилось•вблизи порога и составляло 10—11 дБ.Отметим, что при передаче ТВ сообщений с помощью ЧМ (3.8) дает значение ширины полосы частот с некоторым запасом, обусловленным статистическими свойствами передаваемого сигнала [20]. В практических случаях в не144нойй полосе частот девиацию частоты можно увеличить, сохранив нелиискажения телевизионного сообщения в допустимых пределах.
В реате, при неизменной энергетике линий за счет увеличения девиации час3ЛЬУр мерно на 20% можно получить дополнительный выигрыш в отношеп ИТ°Т сигнал-шум, составляющий около 2 дБ. Дальнейшее увеличение девиации"" тоты приведет к появлению импульсных шумов типа пороговых даже при• ьших значениях отношения несущая-шум за счет того, что мгновенная часЧМ сигнала будет отклоняться за пределы полосы пропускания тракта.аК увеличению девиации частоты и появлению дополнительного выигрыша в заанной полосе частот приводит также использование так называемых оптимальных (нестандартных) предыскажений (не обеспечивающих в отличие от•Предыскажений, рекомендованных МК.КР, постоянства размаха отклонениячастоты) и применение метода «восстановление постоянной составляющей».Последнее позволяет довести результирующий выигрыш в отношении сигналшум до 24 дБ [15, 18], но приводит к усложнению аппаратуры.
В связи с этимакой метод может оказаться целесообразным при передаче ТВ сообщений вС, в то время как в ССВ он приведет к неоправданному увеличению стоимости большого числа приемных установок индивидуального и коллективногопользования."3е'!еинойЦифровые методы модуляции могут быть использованы как при МДЧР,так и при МДВР. Известны различные методы цифровой модуляции несущих;ДМ, ЧМ, ФМ, многоуровневые виды различных типов, комбинированные (гибридные) многоуровневые (например, АФМ). На использовании того или иногометода накладывает ограничения, нелинейность характеристик ретранслятора.Например, при МДВР для повышения эффективности использования мощностирабочая точка ЛБВ ретранслятора выбирается в непосредственной близости отточки насыщения в области большой нелинейности передаточной характеристики.
Поэтому при МДВР необходимо применять такие методы, при которыхогибающая сигнала постоянна, и нельзя использовать AM или комбинированные методы, включающие AM. В противном случае рабочая точка ЛБВ должна быть смещена на линейный участок, что снизит эффективность использования мощности ретранслятора, повлияет на его энергопотребление и срок службы. При МДЧР рабочая точка ЛБВ обычно находится на линейном участке,что в принципе позволяет использовать методы модуляции, включающие AM.При этом, однако, на качество передачи будут влиять перекрестные помехи,особую чувствительность к которым имеют многоуровневые виды модуляции. Вэтом отношении выгодно отличается так называемый метод модуляции с минимальным сдвигом (ММС), представляющий собой разновидность частотнойманипуляции без разрыва фазы.
Многоуровневые методы модуляции требуютменьшей ширины полосы частот для передачи цифрового сообщения заданнойскорости за счет ухудшения помехоустойчивости, которое можно компенсировать увеличением мощности передатчика. Таким образом, правильный выборметода модуляции позволит согласовать энергетический потенциал с ширинойполосы пропускания ретранслятора.В связи с тем, что в спутниковой линии связи участки «вверх» и «вниз»находятся в различных условиях, возможным решением было бы использование на участке «вверх», пропускная способность которого ограничена полосой,многоуровневого комбинированного метода, низкую помехоустойчивость кото145рого легко скомпенсировать увеличением мощности передатчика ЗС.
На участке «вниз» пропускная способность ограничивается мощностью передатчикана спутнике, в связи с чем рациональнее использовать малоуровневые методы,при которых происходит экономия мощности за счет увеличения расхода (расширения) полосы. В последнем случае одним из лучших методов обработкиявляется использование сверточных кодов в сочетании с алгоритмом декодирования по критерию максимума правдоподобия, разработанным Витерби (табл.3.6, 3.8). Аналогичное решение, учитывающее неидентичность участков спутниковой линии, можно использовать и при аналоговой ЧМ, увеличивая девиацию частоты на участке «вниз» по сравнению с девиацией на участке «вверх»..Очевидно, что изменение параметров обработки сигналов потребует заметного усложнения ретранслятора и ЗС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
