Расчет показателей эффективности радиосвязи (стр. 1 из 3)

Рязанский Филиал Военного Университета

Связи

Курсовое проектирование:

“Расчет показателей эффективности радиосвязи”

Разработал: к-т Сальников

Проверил: п-к Кабаченко

г.Рязань 2001 г.

Содержание:

1) Постановка задачи ________________________________________стр.2

2) Исходные данные__________________________________________стр.3

3) Расчет радиосвязи ионосферными волнами на закрепленных

частотах__________________________________________________стр.4

4) Расчет радиосвязи ионосферными волнами на группе частот_____стр.8

5) Расчет радиосвязи земными волнами на закрепленных частотах_стр.11

6) Приложение_____________________________________________стр.14

7) Список используемой литературы___________________________стр.25

Постановка задачи

Исходные данные:

1) Длинна радиотрассы - 500 км

2) Время связи - год, соответствующий периоду средней солнечной активности (число Вольфа W=50)

3) Сезон – лето (июль)

4) Время суток – 14.00-16.00

5) Мощность, подводимая к передающей антенне, Р_А=1 кВт

6) Номиналы выделенных частот связи – вблизи ОРЧ для заданных временных интервалов

7) Вид сигнала – F1-500

8) Допустимая вероятность ошибки в приеме элемента сигнала Р_{ощ доп}=2*10^-3

9) Способ обработки сигналов – одиночный некогерентный прием по огибающей, полоса пропускания при приеме сигналов ЧТ ∆F=1,2 кГц

10) К_ид=0,85 – коэффициент исправного действия

11) Число частот в группе Q=8

12) Число радиолиний N=2

13) τ_n1=0,5;1,0

14) d₁=80 км, d₂=20 км

15) τ₁=2*10^-3, τ₂=1,5*10^-3

16) ε₁=4, ε₂=4

I. Расчет радиосвязи ионосферными волнами на закрепленных частотах.

1. Определение ОРЧ и расчет эффективных значений напряженности поля сигналов в точке приема

В данном примере полагаем, что отражение радиоволн на трассе происходит только от слоя F2, а координаты конечных пунктов трассы совпадают с координатой точки отражения.

С учетом исходных данных (географической широты точки отражения, времени связи и протяженности трассы) на графике суточного хода МПЧ (см. рис. 1) находим значения ОРЧ. По условию курсового проектирования необходимо не менее трех частот, то из графика на рис. 1 выбираем три частоты, по принципу по одной с краев и одну из середины. При таком выборе частот после расчета заданный коэффициент исправного действия не выполняется К_ид=0,85. Поэтому исходя, что F_мпч для слоя F₂ равна 8 мГц выбираются частоты представленные в табл. 1

По графику на рис. 2, соответствующему числу солнечных пятен (W=100) и заданному времени года (июль) с учетом заданного временного интервала связи (14.00-16.00) и географической широты точки отражения (59,0°С), определяем значения критических частот слоя Е (индексы поглощения foE). Эти значения также приведены в табл. 1

По найденным значениям индексов поглощения foE и ОРЧ из графика на рис.3, соответствующего заданной дальности связи (d=500км), определяем эффективные значения напряженности поля сигнала Е’_c[дБ]от передатчика с эффективной мощностью излучения 1 кВт. Далее по формуле (1.1) рассчитываем эффективные значения напряженности поля сигналов Е_с от передатчика с заданной мощностью. При этом значения коэффициента

усиления антенны ВН 13/9 находим из графика на рис. 4

(1.1)

где Р_{эф изл}=0,25Р_АG_ε – эффективная мощность излучения передатчика, кВт; Р_А – мощность, подводимая к передающей антенне, кВт; G_ε – относительный коэффициент усиления. С учетом формулы 1.1 имеем:

Р_{эф изл1}=0,25*1*2,8=0,7

Р_{эф изл2}=0,25*1*2,9=0,725

Р_{эф изл3}=0,25*1*3,0=0,75

Е_с1=34+10lg0,7=30,37

Е_с2=39+10lg0,725=37,6

Е_с3 =42+10lg0,75=40,75

Примечание: Здесь и в дальнейшем индексы соответствуют частотам соответственно

Результаты расчетов значений Е_ссведены в табл. 1

Таблица 1

Месяц	Время связи	ОРЧ МГц	f0Е, МГц	Е’с, дБ	Gε	Ес, дБ при РА=1 кВт
Июль Июль Июль	14.00-16.00 14.00-16.00 14.00-16.00	7,2 7,5 7,8	3,5 3,5 3,5	34 39 42	2,8 2,9 3,0	32,6 37,6 40,75

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 активными 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