Оценка эффективности радиотехнической системы связи

22.1. Тактико-технические параметры радиотехнической системы связи

Для радиотехнической системы морской связи, максимальная протяженность которой r_B = 8000 км, рабочая частота (в дневное время) составляет f_p = 15 МГц, мощность передатчика P₁= 400 Вт, действующая длина приемной антенны – 30 м, коэффициент усиления передающей антенны
G₁ = 50. При радиотелеграфной работе используются амплитудная, частотная и фазовая манипуляции со скоростью B = 50 бит/с; при радиотелефонной работе – амплитудная и частотная модуляции с первичным сигналом звукового вещания, имеющие следующие параметры: К_A² =2 дБ – коэффициент амплитуды модулирующего сигнала; М = 0,6 – коэффициент модуляции при AM; 300 < F <3400 Гц – частота модуляции; Δf = 5 кГц – девиация частоты при частотной модуляции.

Требуется определить:

- отношение сигнал/помеха на входе приемного устройства и обосновать применяемый метод обработки сигнала в приемнике;

- количество информации при передаче дискретных и непрерывных сигналов;

- реальную и потенциальную помехоустойчивость при оптимальном и неоптимальном приеме сигналов радиотелеграфии;

- реальную и потенциальную помехоустойчивость при оптимальном и неоптимальном приеме непрерывных сигналов;

- выигрыш демодулятора при передаче сигналов с амплитудной и частотной модуляциями;производительность источника сообщений;

- пропускную способность при приеме сигналов радиотелеграфии и радиотелефонии.

22.2. Оценка отношения сигнал/помеха на входе радиоприемники радиотехнической системы связи

Для рассматриваемой радиотехнической системы морской связи определим отношение сигнал/помеха на входе радиоприемника декаметровых волн для указанных выше исходных данных. Расчет проведем дня значения критической частоты слоя E, равного 3 МГц, и действующей высоты отражения волны 350 км. Для расчета воспользуемся методикой, изло­женной в работе [16]. Считаем, что число скачков п = 1.

Медианное значение напряженности поля в точке приема определяется по формуле

, (22.1)

где интегральный коэффициент поглощения Г_Н находят с помощью графиков и формулы (22.2) [16]. Подставляя численные значения, получаем следующие величины:

, (22.2)

где A_∑ – суммарный коэффициент не отклоняющего поглощения; B_F2 ≈ 0,02∙cos²φ_F2 – отклоняющее поглощение (φ_F2 – угол зависящий от длины трассы и высоты отражения волны); f_p – рабочая частота в МГц; f_пд – продольная составляющая гиромагнитной частоты (в средних широтах обычно принимают = 0,7 ÷ 0,8 МГц), и соответственно

.

Напряжение сигнала на выходе приёмника равно произведению напряжённости поля на действующую длину приёмной антенны: U_C = 0,269 ∙ 30 = 8,07 мВ, или в децибелах относительно 1 мкВ U_C = 20∙lg 8070 = 78,1 дБ.

Медианное значение напряжения помех станций (преобладающих в диапазоне ВЧ), измеренное в дневное время в полосе частот 1 кГц не превышает 10 дБ над 1 мкВ [16]. В полосе передачи 3 кГц напряжение помех составит: или 5,5 мкВ.

Таким образом, дня рассматриваемой радиотехнической системы отношение сигнал/помеха по напряжению вычисляется но формуле

U_C /U_П = (8,07∙10^-6) / (5,5∙10^-6) = 1,47

или

U_C /U_П = 78,1 - 14,8 = 63,3 дБ,

т.о.

ρ_вх = 1,47 или ρ_вх = 63,3 дБ.