2.3 Принципы определения видов и значений критериев эмс для различных радиослужб

В общем случае при определении видов и значений критериев для различных радиослужб должны учитываться следующие особенности совместного использования полос частот радиослужбами:

- критерии ЭМС не должны затруднять развитие совмещаемых радиослужб, а должны быть основаны на компромиссе между максимально допустимым уровнем помех для каждой из этих служб и минимальной ЭИИМ, обеспечивающей заданное качество их работы;

- выбор критерия ЭМС должен учитывать особенности полезных сигналов конкретной радиослужбы. Например, в НФС и ФСС допускается относительно небольшая доля (10…20%) от полного допустимого уровня помех. В наземной радиовещательной службе и радиовещательной спутниковой службе в качестве критерия ЭМС используется отношение сигнал/помеха qм и процент превышения Тм этого значения. В других радиослужбах в качестве критерия ЭМС выбирается уровень мешающего сигнала на входе приемника РЭС, подвергающегося воздействию помехи, значение которого должно быть на 5…10 дБ ниже уровня полезного сигнала;

- при определении количественного значения критерия ЭМС необходимо исходить из максимального учета всех физических факторов, влияющих не данный критерий, в частности, неидеальность характеристик и параметров передающих и приемных устройств.

Таким образом, при выборе вида критерия ЭМС и определении его величины необходимо принимать во внимание соображения, обеспечивающие прежде всего компромисс между максимально допустимым уровнем помех для каждой из радиослужб и минимальной ЭИИМ, обеспечивающей заданное качество работы данного РЭС.

Глава 3. Обобщенный подход к анализу эмс наземных и спутниковых систем радиосвязи

Все системы и сети радиосвязи можно отнести к наземным, спутниковым или комбинированным (включающих в себя как наземные, так и спутниковые компоненты). Анализы ЭМС различных типов систем и сетей радиосвязи имеют свои особенности, однако основаны на общих принципах и отличаются, в основном, видом расположения в пространстве их элементарных РЭС и характером распространения радиоволн ПС и МС. Ниже представлен обобщенный подход к анализу ЭМС наземных и спутниковых систем радиосвязи. Вначале рассмотрим наиболее простой случай воздействия одного МС от РЭС, относящегося к одной сети радиосвязи (мешающей), на другое РЭС, относящееся к другой сети радиосвязи (основной).

Общая методология анализа влияния одного МС на прием ПС рецептором классической узкополосной системы радиоcвязи такова: 1) Определяют основные параметры источника МС: частоту и мощность передатчика; параметры передающей антенны; вид и параметры модуляции; энергетический спектр передаваемого радиосигнала;

2) Определяют основные параметры рецептора помехи (приемника основной системы): центральную частоту приема, полосу пропускания, побочные каналы приема, чувcтвительность, вид и параметры модуляции принимаемого полезного сигнала; параметры приемной антенны; 3) Определяют расстояние Rмс между источником МС и рецептором – длину трассы распространения МС;

4) Определяют определенную совокупность параметров, зависящих от профиля трассы распространения МС и ее длины, определяющих характер и параметры распространения МС (распределение уровней быстрых и медленных замираний МС, медианное или среднее значение МС и др.).

5) Учитывают особенности приемного устройства ПС (рецептора) – например, наличие разнесенного приема или его определенные адаптивные свойства.

6) Определяют критерий ЭМС, используемый для данной основной системы, и приступают к выяснению того, выполняется ли в данном случае выбранный критерий или нет (т.е. достигнута ли ЭМС рассматриваемых РЭС или нет).

Дальнейшая структура анализа ЭМС оказывается различной в зависимости от выбранного критерия ЭМС, ввиду чего для различных критериев ЭМС имеют место различные варианты структуры анализа.

Случай использования критерия защитного отношения (

Строго говоря, в данном случае необходимо проводить анализ ЭМС следующим образом:

-- рассчитать интегральный закон распределения отношения Qвх(t) мощностей ПС и МС на входе демодулятора рецептора помехи c учетом статистики замираний каждого из них и по нему найти процент времени, в течение которого не превышается установленное для данной основной системы минимально допустимое значение Qвх.min.доп.;

-- сравнить найденный процент с максимально допустимым и сделать вывод о наличии или отсутствии ЭМС основной и мешающей систем радиосвязи.

Однако, ввиду сложности нахождения упомянутого интегрального закона даже при известных законах распределения замираний ПС и МС в настоящее время руководствуются используются приближенные методиками анализа ЭМС, которые принципиально являются приближенными и содержат весьма громоздкие процедуры расчета процентов времени максимально допустимых замираний ПС и минимально допустимых замираний МС, при которых выполняется критерий ЭМС (в данном случае критерий защитного отношения). Впрочем, при необходимости в случае известных законов распределения быстрых и медленных замираний ПС и МС можно математически строго получить интегральный закон распределения Qвх(t) [23,24]. Вывод интегрального закона распределения Qвх(t) в общем виде дан в Приложении 5.

В ряде случаев используют типовые законы распределения замираний МС (например, распределение Рэлея для быстрых замираний МС при длинах наземных трасс распространения МС, значительно превышающих расстояние прямой видимости), не учитывающие детально профиль трассы распространения. При этом в случае правильно выбранных параметров этих распределений не возникают существенные погрешности при заметном упрощении методики и сокращении времени расчетов, что бывает важно при определенных ситуациях (необходимость быстрого получения предварительных данных об ЭМС заданных РЭС, отсутствие точных данных о трассах распространения ПС и МС, отсутствие необходимого вычислительного ресурса и др.). До появления работ [23, 24] анализ одновременного учета быстрых и медленных замираний ПС и МС с известными распределениями на качество приема ПС производился лишь в пионерских работах [29, 30] для случая аналогового ПС, модулированного по частоте многоканальным телефонным сообщением.

В принципе представляется возможным создание на базе [23] методики расчета ЭМС цифровых РЭС, альтернативной всем существующим, которая отличается от них существенно большей оперативностью и основана на использовании обоснованного выбора законов распределения замираний ПС и МС и их параметров. Методология упомянутого обоснованного выбора может быть разработана после обработки большого объема результатов экспериментальных данных о статистике замираний на трассах с профилями различных типов их распространения и особенностях района их расположения.

Подобные рассмотрения могут быть проведены применительно к другим критериям ЭМС: например, критерию, ограничивающему процент времени, в течение которого мощность МС на входе демодулятора цифровой основной системы, усредненная за определенное время (например, 1 или 10 минут), не должна превышать заданное количество процентов от полной мощности шума на входе демодулятора, при которой вероятность ошибок равна 10(-6) [см., например, Рек. SF.523 и др.]