2.2. Методы определения защитных отношений
2.2.1. Общие сведения о защитных отношениях
Защитным отношением по высокой частоте называется минимально допустимое отношение Qм доп мощности полезного сигнала к мощности помехи на входе приемника, которое позволяет получить на его выходе заданное качество полезного сигнала:
(2.1)
где Рс вх и Рп вх - мощность полезного сигнала и помехи на входе приемника соответственно.
Этот параметр наиболее часто используется в качестве критерия ЭМС аналоговых и цифровых систем радиосвязи, поскольку качество сигнала на выходе приемника монотонно зависит от входного отношения сигнал/помеха Qвх = Рс вх /Рп вх , а действие помехи приводит к ухудшению характеристик полезного сигнала на выходе приемника, например к увеличению коэффициента ошибок, ухудшению качества выходного изображения или разборчивости речи.
На величину защитного отношения влияют многие факторы, такие, как частотный разнос между несущими частотами полезного и помехового сигналов, вид и глубина их модуляции, способ обработки сигнала и метод его кодирования, характеристики приемника и другие. При этом заданное качество приема полезного сигнала в присутствии помехи обеспечивается, если выполняется критерий ЭМС в виде:
qвх ≥ qм доп , (2.2)
где qвх и qм доп - отношение сигнал/помеха на входе приемника и требуемое защитное отношение, дБ, соответственно.
В общем случае отношение сигнал/помеха на входе приемника Qвх изменяется во времени случайным образом, вследствие чего условие ЭМС (2.2) в определенном малом проценте времени (Т %) работы канала связи может не выполняться и, соответственно, качество выходного полезного сигнала в соответствующие временные интервалы (при qвх ≤ qм доп) будет хуже, чем заданное минимально допустимое. Например, в цифровых системах связи это приведет к превышению допустимого значения коэффициента ошибок в течение Т % времени. Поэтому этот процент времени нормируется. В частности, в цифровых РРЛ прямой видимости при помехах со стороны фиксированной спутниковой службы допускается превышение увеличение длительности периода времени, когда коэффициентом ошибок значения превышает 10-6, но не более чем в 0,04% времени любого месяца года [ АС уп].
При передаче аудио- или видеоинформации определение защитного отношения для систем радиосвязи регламентируется рекомендациями МСЭ [… ], а качество приема оценивается по пятибалльной шкале. В частности, в телевизионных аналоговых каналах качество выходного сигнала с оценкой 4,5 балла соответствует появлению едва заметной помехи на изображении. Эти оценки дает группа квалифицированных экспертов, затем оценки подвергаются статистической обработке и представляются в виде таблицы или графика. На рис. 2.1 представлен пример такой зависимости от расстройки несущих частот ПС и МС для частного случая, когда и ПС, и МС представляют собой аналоговые сигналы наземного ТВ вещания системы SEKAM. Отметим, что при другом виде МС эта зависимость будет существенно иной. Для ее получения потребовалось бы проводить новую субъективно-статистическую экспертизу -- для каждого иного типа МС!
Необходимое защитное отношение на входе приемников многих систем радиосвязи может быть определено аналитическим путем, если заданы максимально допустимые значения уровня помех на выходе приемника, вызванных наличием МС. Нормы на предельно допустимые уровни взаимных помех для обеспечения ЭМС различных радиослужб приведены в соответствующих рекомендациях МСЭ и ряде других документов […. и др.].