Пересчет полученных результатов

 

Получены зависимости напряженности поля сигнала и уровень атмосферных помех в полосе 1 кГц для рабочего диапазона частот в единицах дБ на мкВ/м для излучаемой мощности кВт и изотропных антенн. Следует произвести соответствующий пересчёт результатов с учётом данных технического задания и сформулированных выше требований к отношению сигнал/помеха и рассчитать минимальные необходимые мощности передатчиков .

Мощность передатчика пропорциональна квадрату амплитуды сигнала, так что: . Таким образом: .

Так как выше программно были произведены вычисления для кВт, для нахождения следует определить лишь , исходя из требований к отношению сигнал/помеха.

Отношение энергии элементарного символа сигнала к спектральной плотности мощности шума: , где - амплитуда полезного сигнала, - скорость манипуляции, - спектральная плотность мощности шума на входе демодулятора.

Спектральная плотность мощности шума на входе демодулятора: , где - амплитуда шумового сигнала, - полоса пропускания приёмника.

Выполнив соответствующую подстановку, получим: .

Отсюда: .

Таким образом: .

С учётом направленности приёмной и передающей антенн: , где - расчётное защитное отношение сигнал/помеха, - коэффициенты направленного действия антенн (по условиям технического задания одна из антенн изотропная , ).

Пользуясь этим соотношением, значениями , программно рассчитанными данными , и , и данными технического задания, определим зависимость минимальной мощности передатчиков «ПО» и «Р», необходимой для осуществления связи с заданным качеством, от времени суток по графикам рис. 5.б, 6.б, 7.б, 8.б для связи на рабочей частоте (work). Результаты приведены ниже в виде графиков.

 

Рис. 9. Зависимость минимальной мощности передатчика «Р» от времени суток для летнего периода

 

Рис. 10. Зависимость минимальной мощности передатчика «Р» от времени суток для зимнего периода

Рис. 11. Зависимость минимальной мощности передатчика «ПО» от времени суток для летнего периода

 

Рис. 12. Зависимость минимальной мощности передатчика «ПО» от времени суток для зимнего периода

 

Как видно из приведённых выше данных, максимальные значения необходимой мощности передатчика составляют: «ПО» 26,7 Вт; «Р» в Волгограде 791,5 Вт, «Р» в Иркутске – 996,4 Вт. Эти значения приемлемы с точки зрения практической реализации, однако, не удовлетворяют техническому заданию, но существует возможность их уменьшения за счёт оптимизации системы.

 

3. Оптимизация и выработка рекомендаций

Так как качество связи сильно зависит от времени суток и времени года, для увеличения надёжности, связь необходимо осуществлять через ретранслятор, обеспечивающий наилучшее качество в данный момент времени. Полученные выше результаты дают возможность такого рода временного планирования: на графиках видно, что всплески требуемой мощности передатчика декоррелированы по времени. Таким образом, можно реализовать территориальный автовыбор «Р» и существенно снизить требуемую мощность передатчиков.

Из приведённых выше графиков видно, что при территориальном автовыборе «Р», минимальные мощности передатчиков «Р» в летний период могут быть снижены до 2,7 Вт, а в зимний до 250 Вт (соответствующие точки отмечены на рис. 9 и 10). Таким же образом, минимальные мощности передатчиков «ПО» в летний период могут быть снижены до 0,07 Вт, а в зимний до 6,25 Вт (соответствующие точки отмечены на рис. 11 и 12). Таким образом, для осуществления связи с заданным качеством, постоянная мощность передатчика «Р» в системе должна быть не менее 250 Вт, а «ПО» - не менее 6,25 Вт.

Для осуществления подобного рода автовыбора, например, для «Р» требуется временной план, указывающий время работы каждого из «Р» и моменты переключения между ними. Он может быть составлен на основе зависимостей, приведённых на рис. 9 – 12.

.

Рис. 13. Временной план связи для летнего периода.

Рис. 14. Временной план связи для зимнего периода.

 

Руководствуясь данными графиками (рис. 13 и 14), можно осуществлять переключение между «Р» в течение суток. Подобное временное планирование позволяет снизить мощности передатчиков ретранслятора и обеспечить устойчивую работу системы даже в условиях сложной помеховой обстановки и многолучёвости.

Прием информации от ПО ведется обоими ретрансляторами с обменом информацией между ведущим и ведомым ретрансляторами с последующим комбинированием. Поэтому можно составить аналогичный временной план приема информации от ПО.

Заключение

 

В данном курсовом проекте были рассмотрены вопросы проектирования подвижной системы КВ радиосвязи через вынесенные ретрансляторы.

В ходе выполнения работы было проведено исследование трассы с помощью программы расчета частотно-энергетических характеристик декаметрового сигнала «Трасса», был выполнен соответствующий пересчёт полученных результатов. На основе полученных данных и требований технического задания были определены мощности передатчиков системы. Была произведена оптимизация спроектированной системы и проведено временное планирование. Структура системы и временное планирование позволяют обеспечить устойчивую работу в условиях сложной помеховой обстановки и многолучёвости. Таким образом, спроектированная система удовлетворяет всем требованиям технического задания.

 

 

Список использованной литературы

 

1. Прокис Джон, Цифровая связь: Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 2000. – 800 с.

2. Феер К., Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Журавлёва. – М.: Радио и связь, 2000. – 520с.

3. Головин О.В., Декаметровая радиосвязь. – М.: Радио и связь, 1990. – 240с.

4. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов / Зюко А.Г. и [др], - М.: Связь, 1980. – 288 с.

5. Майстренко, В.А. Статистические методы приема и обработки сигналов в системах радиосвязи. Руководство к решению задач / В.А.Майстренко, В.Ф.Попов. – Омск: Издательство ОмГТУ, 2008 – 101 с.

6. Майстренко, В.А. Статистические методы приема и обработки сигналов в системах радиосвязи. Учебное пособие/ В.А.Майстренко, В.Ф.Попов. – Омск: Издательство ОмГТУ, 2009 – 120 с.