Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Задача №1. Московский технический университетМосковский технический университет __________________связи и информатики___________________
Задача №1 «Оптимизация энергетических параметров пролета РРЛ (радиорелейной линии) графоаналитическим методом с помощью диаграммы уровней с использованием простого технического критерия»
Выполнил: Группа: МИТ1401 Проверил: Сорокин А.С.
Москва 2014
Решение: Рассчитаем уровни сигнала в заданных точках системы: Уровни сигнала в т.1 и в т.8 должны быть одинаковы т.е. р1 [дБ]= р8[дБ]. Согласно рекомендуемым нормам к цифровым каналам G703 имеем: U=U1=U8=2,5 B; RΩ=RΩ1=RΩ8=75 Ом; 1. Рассчитаем уровень сигнала в т. 1 и соответственно в т. 8: р1 [дБ]= р8[дБ]=10 * Lg(U[B]2 / RΩ[Ом])=10*Lg((2,5 [B])2/75 [Ом])= - 10,8 дБ;
2. Рассчитаем уровень сигнала в т. 2, на выходе передатчика (ПРД): р2[дБВт]=10*Lg(Pпд [Вт])=10*Lg(0,1[Вт])= - 10 дБВт;
3. Рассчитаем уровень сигнала в т.3 с учетом потерь в антенно-фидерном устройстве (АФУ) аф: р3[дБВт]=р2[дБВт]-аф[дБ]= -10[дбВт]-1,5[дБ]= -11,5 дБВт;
4. Рассчитаем уровень сигнала р4 , излучаемый передающей антенной (АНТ) в т.4 с учетом её коэффициента усиления ga пд с[дБ]:
4.1. Для различных значений dа1[см],dа2[см], dа3[см], – диаметры антенн, рассчитаем соответственно значения коэффициентов усиления ga1 пд с[дБ],ga2 пд с[дБ], ga3 пд с[дБ]: ga[дБВт]= 10 * Lg(π2 * da2[м] * kипз / λ2[м]), где kипз– коэффициент использования поверхности зеркала антенны, kипз=[0,5 ….0,7]=>0,7; λ- длина волны, м, λ=с[м/c]/f ррл [Гц]=3*108[м/c]/18*109[Гц]=0,017 м, где с[м/c] – скорость света, f ррл [Гц]– диапазон рабочих частот;
Получим: ga1 пд с [дБ]= 10 * Lg(π2 * da12[м] * kипз / λ2[м])= 10*Lg(3,14*(0,2[м])2 *0,7/(0,017[м])2= 29,98 дБ; ga2 пд с [дБ]= 10 * Lg(π2 * da22[м] * kипз / λ2[м])= 10*Lg(3,14*(0,45[м])2 *0,7/(0,017[м])2= 37,02 дБ; ga3 пд с [дБ]= 10 * Lg(π2 * da32[м] * kипз / λ2[м])= 10*Lg(3,14*(0,6[м])2 *0,7/(0,017[м])2= 39,52 дБ; 4.2. Теперь найдем уровни сигнала р41 , р4 2 ,р43: р41[дБВт] = р3[дБВт]+ ga1 пд с [дБ]= -11,5[дБВт]+29,98[дБ]=18,48 дБВт; р42[дБВт] = р3[дБВт]+ ga2 пд с [дБ]=-11,5[дБВт]+37,02 [дБ]=25,52 дБВт; р43[дБВт] = р3[дБВт]+ ga3 пд с[дБ]=-11,5[дБВт]+39,52[дБ]=28,02 дБВт; 5. Рассчитаем уровень сигнала р5 в т. 5, с учетом потерь сигнала а кс [дБ] в канале связи (КС), (расчет производим для трех разных антенн как и п.п 4.2.):
5.1. Параметр а кс [дБ] рассчитывается по формуле, а кс [дБ]= а св с[дБ]+а доп[дб], где а св с[дБ] – потери в свободном пространстве, а доп [дБ] – допустимое отклонение мощности сигнала. а св с[дБ]= 20*Lg(4*π*Rпр[м]/λ[м])= =20*Lg(4*3,14*(2*104[м])//(0,017[м]))=143,57 дБ; а кс [дБ]= а св с[дБ]+а доп[дб]=143,57[дБ]+35[дБ]=178,57 дБ;
5.2. Теперь найдем уровни сигнала р51 , р5 2 ,р53: р51[дБВт]=р41[дБВт]-а кс [дБ]=18,48 [дБВт] -178,57 [дБ]=- 160,09 дБВт; р52[дБВт]=р42[дБВт]-а кс [дБ]=25,52 [дБВт] -178,57 [дБ]=- 153,05 дБВт; р53[дБВт]=р43[дБВт]-а кс [дБ]=28,02 [дБВт] -178,57 [дБ]=- 150,55 дБВт;
6. Рассчитаем уровень сигнала р6, на выходе приемной антенны (АНТ) в т.6 с учетом её коэффициента усиления ga пр с[дБ]=ga пд с [дБ]:
р61[дБВт]=р51[дБВт]+ga1 пр с [дБ]=- 160,09 [дБВт] +29,98[дБ]=- 130,11 дБВт; р62[дБВт]=р52[дБВт]+ga2 пр с [дБ]=- 153,05 [дБВт] +37,02 [дБ]=- 116,03 дБВт; р63[дБВт]=р53[дБВт]+ga3 пр с [дБ]=- 150,55 [дБВт] +39,52 [дБ]=- 111,03 дБВт;
7. Рассчитаем уровень сигнала в т.7 р7 с учетом потерь в антенно-фидерном устройстве (АФУ) аф: р7[дБВт]=р6[дБВт]-аф[дБ]; Для трех антенн соответственно: р71[дБВт]=р61[дБВт]-аф[дБ]=- 130,11[дБВт]-1,5[дБ]= -131,61 дБВт; р72[дБВт]=р62[дБВт]-аф[дБ]=- 116,03[дБВт]-1,5[дБ]= - 117,53 дБВт; р73[дБВт]=р63[дБВт]-аф[дБ]=- 111,03[дБВт]-1,5[дБ]= - 112,53 дБВт;
8. Для поставленной задачи необходимо рассчитать следующие параметры: 8.1. Рассчитаем ширину полосы тракта ПЧ приемника:
Δfпр= = =77,24 МГц– ширина полосы тракта ПЧ приемника, Параметр M=16задан в исходных данных; Скорость помехоустойчивого кодирования задана равной rпк= ; α=0,3 – коэффициент скругленияспектра(типовое значение); 1,15 – коэффициент избирательности приемника по соседнему каналу, такое значение принято принимать если этот параметр не известен; 8.2. Рассчитаем уровень тепловых шумов на входе приемника РРС: р ш вх.пр. =10*lg(кб*Т0*Nш*Δfпр), где 1,38* - константа Больцмана; Т0=300К – эквивалентная шумовая температура; n ш [раз] – коэффициент шума приемника,переведем коэффициент шума в разы, Nш [раз]= =5раз; Подставим численные значения и получим: [дБВт]= 10* *lg( *Δ = 10*lg(1,38* * 300 *5*77,24 * *106)= -117,95 дБВт;
8.3. Рассчитаем минимальный уровень сигнала на входе приемника: = qш доп.[дБ]+ рш вх пр.[дБВт], где допустимое ОСШ (отношение сигнал-шум) на входе приемника РРС, Поскольку в радиорелейной линии используется модуляция КАМ 16, которая обеспечивает наибольшую энергетическую и спектральную эффективность, вероятность ошибки на входе приемника равна (для РРЛ). В идеальном случае работы системы при имеем = qш 0 [дБ] = 18 дБ, но из-за наличия энергетических потерь – Δ- [дБ] = (0,25…6), обусловленных не идеальностью аппаратуры, но в тоже время и энергетического выигрыша (ЭВК) – Δ+[дБ], за счет специальных устройств повышающих помехоустойчивость и защищенность, т.е. вида помехоустойчивого кодирования (ПК) и использования адаптивного корректора (АК), получим = qш 0 [дБ] +Δ-[дБ]+Δ+[дБ]. Δ+[дБ]=Δ+ ПК [дБ]+Δ+ АК[дБ]. Δ+ ПК [дБ]=3 дБ среднее значение; Δ+ АК[дБ]=4 дБ среднее значение; Δ+[дБ]=Δ+ ПК [дБ]+Δ+ АК[дБ]= 3[дБ]+4[дБ]=7 дБ; Δ-[дБ]= 3 дБ среднее значение; = qш 0 [дБ] +Δ-[дБ]+Δ+[дБ]=18[дБ] - 3[дБ] + 7[дБ]= 22 дБ; рш вх пр – определено выше; Подставляем численные значения и находим : =qш доп.[дБ]+ рш вх пр.[дБВт] =22[дБ] +(-117,95[дБВт])=- 95,95 дБВт; 9. Условия нормальной связи (УНС) на пролете РРЛ. УНС удовлетворяет соотношение: ≤р7[дБВт] ≤ +Δp[дБ]; р71[дБВт]= -131,61 дБВт; р72[дБВт]= - 117,53 дБВт; р73[дБВт]= - 112,53 дБВт; Δp[дБ]– эксплуатационный запас; Δp[дБ] = 0,125 * qш доп=2,75 дБ; 0,125 – коэффициент, среднее значение которого выбрано из диапазона (0,1…0,15); Энергетические параметры системы должны удовлетворять условию нормальной связи (УНС) на пролете РРЛ в определенном сочетании с выбранными энергетическими параметрами аппаратуры. Проверим УНС для рассчитанных параметров: = - 95,95 дБВт; [дБ]= - 95,95+2,75= - 93,2 р71[дБВт]= -131,61 дБВт; - 95,95 дБВт≤ -131,61 дБВт ≤ - 93,2 дБВт; р72[дБВт]= - 117,53 дБВт; - 95,95 дБВт≤ - 117,53 дБВт ≤ - 93,2 дБВт; р73[дБВт]= - 112,53 дБВт; - 95,95 дБВт≤ - 112,53 дБВт ≤ - 93,2 дБВт; УНС не выполняется ни в одном случае. Диаграмма уровней, построенная для рассчитанных параметров, наглядно демонстрирует, что условие нормальной связи не выполняется, по этому нельзя говорить о энергетической эффективности системы в целом.
|