Энергетическим потенциалом радиолинии называется отношение средней мощности сигнала к спектральной плотности шума, пересчитанное ко входу приемника.
В задании курсового проектирования задана линия с расстоянием между приемником и передатчиком 200 км. Зададимся, что это линия Земля - управляемый объект. Линия связи подобного типа предназначена для передачи различных команд с пункта управления на борт беспилотного летательного аппарата. Достоверность приема таких команд должна быть весьма высокой, а допустимая вероятность ошибки принятой команды составляет 10-5-10-6 и менее.
Данные, необходимые для расчета:
Расстояние между приемником и излучателем r = 200 км.
Длина волны l = 3 см.
Частота f = C / l = 10 ГГц
Наземная передающая антенна параболического типа диаметром 1м.
Бортовая антенна: площадь 0,18 м2; антенна всенаправленная (D = 1)
пороговое отношение С/Ш = hо2 = - Ln (10*10-6) = 11,5 (см. П 2.2)
длительность элементарного символа: t = 0.18мкс (см. П 2.3)
Эквивалентная шумовая температура бортового приемника: Тэ = 1000 К; Л: Расчет взят из Л:
В соответствии с известным уравнением дальности связи мощность сигнала на входе приемника определяется выражением:
Рс вх = Ризл * gЕ * G * Sэ / 4pr2 (2.3)
где Ризл - средняя мощность, излучаемая передатчиком
G - КНД антенны передатчика
Sэ - эффективная площадь приемной антенны
r - расстояние между передатчиком и приемником
gЕ - коэффициент, учитывающий потери энергии сигнала в среде за счет поглощения:
gЕ = exp ( - 0.23ar); для l = 3 см. a = 0.15 dB/км
Т.о. Рс вх = Ризл * G * Sэ / (4pr2) * exp ( - 0.23ar) (2.4)
Если основными помехами в линии связи являются внутренние флуктационные шумы и другие случайные помехи шумового типа, то пересчитав эти помехи ко входу приемника, можно получить результирующую спектральную плотность помех на входе в виде:
(2.5)
где Noi - спектральная плотность случайной помехи i - го вида, пересчитанная ко входу приемника
Мощность всех помех на входе приемника, определяемая в полосе частот Dfэ занимаемой спектром сигнала, равна
(2.6)
где fо - частота несущей
Выражение (2.6) можно представить в виде
(2.7)
В простейшем случае, когда основной помехой являются только внутренние флюктуационные шумы приемника с равномерной спектральной плотностью No, мощность помехи на входе (при согласованном входе) равна
Рш вх = No Dfэ = к Тэ Dfэ (2.8)
где к = 1,38*10-23 Дж/К - постоянная Больцмана
Тэ - эквивалентная шумовая температура входа.
С учетом выражений (2.4) и (2.7) отношение средней мощности сигнала к средней мощности шума на входе приемника определяется формулой:
(2.9)
Это выражение определяет фактическое отношение С/Ш на входе приемника при известных параметрах линии связи. Пусть для того, чтобы обеспечить требуемую вероятность ошибки при передаче одной двоичной еденицы информации, необходимо иметь энергетическое отношение С/Ш: Перейти на страницу: 1 2
Другое по теме:
Обеспечение надежности работы аппаратуры Понятие надежности. Один из основных параметров радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) – надежность. Она зависит как от надежности используемой элементной базы, так и от принятых схемотехнических и конструкторских решений. Требования к надежнос ...