Расчет средних уровней сигналов на входе приемника

2. Расчет средних уровней сигналов на входе приемника

Расчет средних уровней сигналов на входе приемника производится по формуле (1.2). Значения коэффициентов усиления приемной антенны на рабочих частотах связи находим из графика рис .4; значения активной и реактивной составляющей входного сопротивления антенны ВН13/9 определяем из графика на рис.5. Входное сопротивление приемника полагаем чисто активным и равным 75 0м.

(1.2)

где λ=300/f – длина волны связи, м; f – частота связи, МГц; G_ε – коэффициент усиления приемной антенны на рабочей частоте в направлении прихода волны; R_A, X_A – активная и реактивная составляющие входного сопротивления приемника, Ом (реактивная составляющая входного сопротивления приемника принимается равной нулю). С учетом формулы 1.2 имеем:

λ₁=300/7,2=41,7

λ₂=300/7,5=40

λ₃=300/7,8=38,6

Результаты расчета средних уровней сигналов на входе при­емника у (дБ) приведены в табл.2

Таблица 2

ОРЧ, МГц	Gε	RA	XA	у, дБ при РА=1 кВт
7,2 7,5 7,8	2,8 2,9 3,0	190 120 40	60 -80 -40	50,675 58,2 61

3. Определение значений рассеяния уровней сигналов на вхо­де приемника

На основе статистических данных по характеристикам KB ка­налов задаемся значениями рассеянии уровней сигналов на входе приемника:

σ _у=4дБ для дневного времени связи;

σ _у=6дБ для ночного времени связи.

4. Определение средних уровней помех на входе приемника

Ожидаемые средние уровни помех на входе приемника с по­лосой пропускания ∆F=1,2 кГц определяем из табл. П2, с учетом найденных ОРЧ и заданного времени связи.

Найденные значения средних уровней помех х приведены в табл.3

5. Определение значений рассеяния уровней помех на входе приемника

На основе статистических данных по характеристикам KB каналов задаемся значениями рассеяния уровней помех на входе приемника:

σ _х=10дБ для дневного времени связи;

σ _х =15дБ для ночного времени связи.

6. Расчет значений среднего превышения уровня сигнала над уровнем помех z [дБ] и значений рассеяния превышения сигнала над помехой σ _z[дБ]

Этот расчет производится по формулам

z=y – x;

z₁=50,675-18=32,675

z₂=58,2-18=40,2

z₃=61-18=43

σ_z=10,8

Результаты расчета представлены в табл.3

7. Расчет требуемого превышения уровня сигнала над уров­нем помех z_доп

С учетом заданных требований к достоверности передачи ин­формации, вида сигнала и способа его обработки, а также свойств канала связи значение z_доп рассчитывается по формуле (1.3). В рассматриваемом примере при норме ошибок Р_ошдоп=2*10^-3.

(1.3)

 z_доп=27 дБ.

8. Расчет параметра ξ

По найденным значениям z, σ_x и z_доп рассчитываем параметр

. Результаты расчета представлены в табл.3

Таблица.3

ОРЧ, МГц	у, дБ	х, дБ	z, дБ	σz, дБ	ξ
7,2	50,675	18	32,675	10,8	1,04
7,5	58,2	18	40,2	10,8	1,32
7,8	61	18	43	10,8	1,5

9. Расчет вероятности связи с достоверностью не хуже задан­ной и средних длительностей пригодного и непригодного состоя­ний радиоканала

По найденным значениям параметра искомые значения вероятности связи определяются либо из графика на рис.6, либо из таблицы П4.

Расчет средних длительностей пригодного и непригодного со­стояний радиоканала производится по формулам (1.4), (1.5). Зна­чением интервала корреляции уровней помех во времени задаемся с учетом протяженности трассы τ_x=4м.

(1.4)

31,85

58,4

(1.5)

Окончательные результаты расчета сведены в табл. 4

Таблица .4

Месяц	Время связи	ОРЧ МГц	Р(Рош<=Рош доп)	τпр(zдоп), мин	τнпр(zдоп), мин
Июль Июль Июль	14.00-16.00 14.00-16.00 14.00-16.00	7,2 7,5 7,8	0,8508 0,9032 0,9332	31,85 58,4 60,34	8,3 6,26 4,32

Вывод: Исходя из данных полученных в ходе расчета первого пункта можно прийти к такому выводу, что связь на трех выбранных ОРЧ: f=7,2 МГц, f=7,5 МГц и f=7,8 МГц удовлетворяет К_ид=0,85, т.к. на этих частотах ожидаемое значение вероятности связи с достоверностью не хуже заданной соответственно равна: F₁(ζ)=0,8508, F₂(ζ)=0,9032 и F₃(ζ)=0,9332

II. Расчет радиосвязи ионосферными волнами на группе частот.

При заданных параметрах радиотрассы значения вероятности связи на закрепленных частотах Р₁=Р(Р_ощ <=Р_{ош доп}) и средней длительности пригодного состояния радиоканала τ_пр(z_доп) ,были рассчитаны ранее.

По формуле 1.6 рассчитать вероятность того, что для данной радиолинии в любой момент времени найдется хотя бы одна частота, на которой можно осуществить радио связь с требуемым качеством, т.е. Р_QNи

(1.6)

где Р₁ – вероятность связи с качеством не хуже требуемого на одной закрепленной частоте.

Значения С_Q^k рассчитываются по формуле:

 

Среднее время работы на одной частоте τ_р в общем случае зависит не только от требований к достоверности передаваемой информации, помехоустойчивости применяемых для связи сигналов и от самих условий ведения связи, но и от способа выбора частот связи из числа резервных. Наиболее простыми в технической реализации являются выбор любой пригодной по уровню помех частоты или частоты с минимальным уровнем помех. И хотя второй способ более предпочтителен, как в первом, так и во втором случае:

τ_р1=16

τ_р2=29,2

τ_р3=30,17

Далее по формуле 1.7 находится ожидаемое значение вероятности связи на группе частот.

(1.7)

Для τ_n1=0,5мин находим Р_QN

Для τ_n2=1,0 мин находим Р_QN

Окончательные результаты расчета сведены в табл. .5

Таблица .5

Месяц	Время связи	Р1	τпр	РQNи	τр, мин	Р8,2(Рош<=2*10-3)
						τn1=0,5	τn2=1,0
Июль Июль Июль	14.00-16.00 14.00-16.00 14.00-16.00	0,8508 0,9032 0,9332	31,85 58,4 60,34	0,99 0,99 0,99	16 29,2 30,17	0,958 0,97 0,974	0,924 0,95 0,96

Вывод: На основании данных полученных в ходе второго пункта расчета можно сделать вывод, что на любых выбранных фиксированных частотах (7,2МГц; 7,5МГц;7,8МГц) в любой момент времени с вероятностью не хуже заданной найдется хотя бы одна частота из группы частот, на которой вероятность связи будет не хуже заданной.

III. Расчет радиосвязи земными волнами на закрепленных частотах.

Используя заданные частоты для расчета радиосвязи земными волнами (7,2; 7,5; 7,8 МГц) при d=d₁+d₂ =80+20=100км, и взяв в качестве передающей антенны Шт-10м, как антенну, работающую в заданном диапазоне частот, получили слишком низкий КИД. Отсюда вывод: работа на заданных частотах на расстояние d=100км себя не оправдывает.

Взяв в качестве рабочей частоты f=2 МГц, получили приемлемое значение эффективного значения напряженности поля сигнала в точке приема E⁽¹⁾_c[дБ] от передатчика с эффективной мощностью 1 кВт. Для работы на частоте f=2МГц лучше всего подходит антенна Т2Х40.