Моделирование канала коротковолновой радиосвязи

на главную

Жанры

Поделиться:

Моделирование канала коротковолновой радиосвязи

Шрифт:

Информация о научной работе

Реферат: В работе предложена методика расчета отношения сигнал/шум для заданных трассы КВ радиосвязи, времени года и времени суток, с использованием оперативного прогноза станций ИЗМИРАН для определения напряженности поля сигнала в заданной точке приема.

Поскольку напряженность электрического поля помехи в точке приема в соответствии с МСЭ-R P.372-9 определяется для условной антенны симметричный вибратор, находящейся в свободном пространстве, а на практике имеем дело в основном со штатными для приемных центров антеннами ВГД, выведены формулы для пересчета мощности помехи, рассчитываемой в соответствии с МСЭ-R P.372-9

для условной антенны, в мощность помехи, принимаемой реальной антенной ВГД.

Рассмотрены различные способы моделирования помехи с огибающими, распределенными по нормальному, логнормальному и полунормальному законам распределения, проанализирована возможность и адекватность их применения, даны рекомендации по их применению.

Разработана программа KVkanal для Matlab, приведенная в приложении А, в которой вычисляется отношение сигнал/шум для каждой из действующих помех и для суммарной помехи, а также мощность помехи, которую требуется создавать при моделировании КВ радиоканала. Инструкция по работе с программой KVkanal приведена в приложении Б.

Депонировано №122/В217 от 05.10.2017 г. в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Всероссийский институт научной и технической информации Российской академии наук (ВИНИТИ РАН), г. Москва.

Ключевые слова: радиосвязь, коротковолновая радиосвязь, канал связи, напряженность поля, диаграмма направленности, симметричный вибратор, закон распределения, мощность помех, мощность сигнала.

Abstract: In work the design procedure of the relation a signal/noise for set lines КВ of a radio communication, a season and time of days, with use of the operative forecast of stations IZMIRAN for definition of intensity of a field of a signal in the set point of reception is offered.

As intensity of electric field of a hindrance in a reception point, according to

МСЭ-R P.372-9, is defined for the conditional aerial the symmetric vibrator which are in free space, and in practice we deal basically with regular aerials VGD for the reception centres, formulas for recalculation of capacity of the hindrance counted according to МСЭ-R P.372-9 for the conditional aerial, in capacity of the hindrance accepted by real aerial VGD are deduced.

Various ways of modelling of a hindrance with bending around, distributed on normal are considered, логнормальному and to seminormal laws of distribution, possibility and adequacy of their application is analysed, recommendations about their application are given.

Program KVkanal for Matlab, resulted in appendix A in which the relation a signal/noise for each of operating hindrances and for a total hindrance is calculated, and also capacity of a hindrance which is required to be created at modelling КВ of a radio channel is developed. The instruction on work with program KVkanal is resulted in the appendix Б.

Key Words: radio communication, short-wave radio communication, communication channel, intensity of a field, the orientation diagramme, the symmetric vibrator, the distribution law, capacity of hindrances, capacity of a signal.

Введение

Для прогнозирования качества работы канала КВ радиосвязи или для оценки качества работы вновь разработанных средств радиосвязи без проведения натурных испытаний требуется моделировать такой канал радиосвязи с помощью ПЭВМ. В настоящее время такое моделирование можно осуществлять с использованием данных сети ионосферных станций ИЗМИРАН.

Пример оперативного прогноза станций ИЗМИРАН приведен на рис. 1.

Рисунок 1. Пример оперативного прогноза.

Для прогнозирования качества КВ радиосвязи нужно оценить прогнозируемое отношение с/ш на входе приемника, для чего нужно знать напряженности электрического поля сигнала и помехи в точке приема.

Напряженность электрического поля сигнала определяется по таблицам 1 и 2 из рисунка 1 для выбранной рабочей частоты, которая должна выбираться как можно ближе к максимально применимой частоте (МПЧ) для обеспечения минимального затухания сигнала. При применении направленных антенн понадобиться также угол прихода сигнала для определения коэффициента усиления антенны. Будем считать, что в точке приема используется направленная на корреспондента стандартная для приемных центров России антенна Надененко ВГДШ c длиной плеча

и с высотой подвеса h=/2.

Напряженность электрического поля шума в точке приема определяется в соответствии с рекомендациями МСЭ-R P.372-9 [3]. Основными видами шума в КВ диапазоне являются промышленные помехи, атмосферные помехи за счет удаленных грозовых разрядов и галактический шум. Тепловые шумы в этом диапазоне вносят незначительный вклад и их можно не учитывать.

По предлагаемой ниже методике рассчитывается отношение сигнал/шум на входе приемника в заданной точке приема для заданного времени года и времени суток. На основе полученного отношения сигнал/шум производится моделирование канала КВ радиосвязи для заданной трассы и заданного времени работы.

Расчет отношения сигнал/шум на входе приемника

Отношение с/ш обычно обозначается , и вычисляется по формуле:

где Рс – мощность сигнала на входе приемника;

Рп – мощность шума (помехи) на входе приемника.

Зная напряженность поля сигнала в точке приема Ес и параметры приемной антенны, по формулам, приведенным в [2], можно определить напряжение сигнала Uс на входе приемника:

(1)

где F – функция направленности антенны в вертикальной плоскости;

Ra – волновое сопротивление антенны;

Rf – волновое сопротивление фидера;

– действующая длина антенны,

где Fmax – максимальное значение функции направленности.

Соответственно мощность сигнала будет определяться по формуле:

<
123

Книги из серии:

Без серии

Популярные книги

Я еще не князь. Книга XIV

Дрейк Сириус
14. Дорогой барон!
Фантастика:
юмористическое фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Я еще не князь. Книга XIV

LIVE-RPG. Эволюция 2

Кронос Александр
2. Эволюция. Live-RPG
Фантастика:
социально-философская фантастика
героическая фантастика
киберпанк
7.29
рейтинг книги
LIVE-RPG. Эволюция 2

Матабар

Клеванский Кирилл Сергеевич
1. Матабар
Фантастика:
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Матабар

Кодекс Крови. Книга VII

Борзых М.
7. РОС: Кодекс Крови
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Кодекс Крови. Книга VII

Безымянный раб [Другая редакция]

Зыков Виталий Валерьевич
1. Дорога домой
Фантастика:
боевая фантастика
9.41
рейтинг книги
Безымянный раб [Другая редакция]

Светлая ведьма для Темного ректора

Дари Адриана
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Светлая ведьма для Темного ректора

ТОП сериал 1978

Арх Максим
12. Регрессор в СССР
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
ТОП сериал 1978

Сердце дракона. Том 18. Часть 2

Клеванский Кирилл Сергеевич
18. Сердце дракона
Фантастика:
героическая фантастика
боевая фантастика
6.40
рейтинг книги
Сердце дракона. Том 18. Часть 2

Рота Его Величества

Дроздов Анатолий Федорович
Новые герои
Фантастика:
боевая фантастика
8.55
рейтинг книги
Рота Его Величества

Я — Легион

Злобин Михаил
3. О чем молчат могилы
Фантастика:
боевая фантастика
7.88
рейтинг книги
Я — Легион

Двойной запрет для миллиардера

Тоцка Тала
Любовные романы:
современные любовные романы
5.00
рейтинг книги
Двойной запрет для миллиардера

Газлайтер. Том 12

Володин Григорий Григорьевич
12. История Телепата
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Газлайтер. Том 12

Мятежник

Прокофьев Роман Юрьевич
4. Стеллар
Фантастика:
боевая фантастика
7.39
рейтинг книги
Мятежник

На границе империй. Том 10. Часть 2

INDIGO
Вселенная EVE Online
Фантастика:
космическая фантастика
5.00
рейтинг книги
На границе империй. Том 10. Часть 2