2.2. Оптимальное присвоение частот сетям тв вещания, работающим на первичной основе совместно с рэс укв радиосвязи

Методический подход к решению задачи оптимального присвоения частот РЭС на первичной и вторичной основе, изложенный в п.2.1 и апробированный на гипотетическом примере, в данном разделе используется для решения задачи присвоения частот сетям телевизионного вещания (ТВ), работающим на первичной основе в полосе 48…66 МГц совместно с РЭС УКВ радиосвязи.

2.2.1. Формализация постановки задачи

Задана телевизионная сеть в регионе, включающая множество , i= ТВ станций, использующих радиочастоты на первичной основе. Для каждой ТВ станции известно размещение (координаты x_i, y_i, i= ); излучаемая мощность передатчика - (дб/квт); диапазон частот передатчика (могут быть заданы диапазоны I, II, III, IV, V); эффективные высоты передающих антенн (в метрах). Приоритетный ряд станций по степени убывания их важности - . Множество {N_i} упорядочивается в соответствии с рядом .

Задано множество РЭС, использующих радиочастоты в полосе 48…66 МГц на вторичной основе и состоящее из УКВ радиостанций средней мощности типа Р-173, {N_j}, j= , для которого заданы: размещение (координаты x_j, y_j, j= ); нормы частотно-территориального разноса (ЧТР) , определяющие условия их взаимовлияния с ТВ станциями и друг с другом:

, i= , j= .

Известны частотные и энергетические ограничения, которые должны быть выполнены при частотных присвоениях ТВ станциям. Каждая i-я станция имеет определенное множество доступных ей частотных каналов , , , где M - общее число каналов (M=60); I диапазон 1,2 каналы; II диапазон - 3…5; III диапазон - 6…12; IV диапазон - 21…34; V диапазон - 35…60. Используемая напряженность поля в зонах обслуживания ТВ станций нормирована по ГОСТ значениями 50; 54; 57; 70; 70 дб мкВ/м для телевизионных частотных каналов 1,2 (I диапазон); 3…5 (II диапазон); 6…12 (III диапазон); 6…12 (III диапазон); 21…34 (IV диапазон); 35…60 (V диапазон) соответственно [19]. Известны значения защитных отношений сигнал/помеха (дб), обеспечивающих нормальную работу телевизионных приёмников при работе ТВ станций на совмещенных (пораженном и мешающем) каналах - 33 дб, соседних ( ) каналах - -6 дб, зеркальных каналах (при ) - 13 дб на верхнем ( ) канале и -9 дб на нижнем ( ) канале [19]. Известны запрещенные соотношения частотных каналов вследствие воздействия гетеродинных помех между приемниками в зонах обслуживания ТВ станций при условии, что эти зоны пересекаются (гетеродинные каналы) – табл.2.1.

Требуется в заданных условиях сформировать такой удовлетворительный по ЭМС частотный план, который бы содержал частотные присвоения максимально возможному числу РЭС обоих категорий приоритетности ( max и max) и обеспечивал работу без непреднамеренных помех максимально возможному числу РЭС на вторичной основы( max).

2.2.2. Методические особенности решаемой задачи

Как следует из постановки задачи, она решается с учётом воздействия помех по основным, соседним, зеркальным и гетеродинным каналам. В формализованном виде функциональные соотношения, определяющие запрещенные частотные разносы ТВ станций по причине их взаимовлияния представлены в таблице 2.2 (их обозначения будут использованы в Приложении 2).

Указанные функциональные соотношения позволяют отобразить условия дуэльного взаимовлияния станций ТВ сети в виде мультиграфа G (рис.2.1). Функциональные соотношения, определяющие запрещенные частотные разносы для каждой пары РЭС МОТВ станция и РЭС МОРЭС МО определяются на основе заданных норм частотно-территориального разноса (таблица 2.3).

Таблица 2.1

Номер мешающего канала (Miмеш)	1	2	6	7	8	9	10	11	12	21	22	23	24	25	26	27	28	29
Номер пораженного канала (M1jпор)	4	5	10	11	12	21	23	25	27	25	26	27	28	29	30	31	32	33
Номер пораженного канала (M2jпор)	6	8	42	45	48	51	54	57	60	45	47	49	51	53	55	57	59	61
Номер мешающего канала (Miмеш)	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47
Номер поражённого канала (Mjпор)	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51
Номер мешающего канала (Miмеш)	48	49	50	51	52	53	54	55	56
Номер поражённого канала (Mjпор)	52	53	54	55	56	57	58	59	60

В таблице 2.3 представлены функциональные соотношения номеров каналов для ситуации совместной работы ТВ станций типа АТРС-I-II-II-1/0,5 и РЭС типа Р-173, полученные в результате анализа соответствующих норм ЧТР. В данной таблице канал предпочтительного разноса соответствует воздействию ТВ станции на приёмник Р-173; первый запрещённый канал – воздействию передатчика Р-173 на ТВ приёмники в зоне вещания ТВ станции; второй запрещённый канал – взаимовлиянию Р-173.

С учётом этих особенностей и изложенного в п.2.1 методического подхода была разработана специальная математическая модель оптимального присвоения частот в условиях данной задачи, детальная блок-схема алгоритма которой представлена в Приложении 2.

Таблица 2.2

Функциональные соотношения, определяющие запрещенные частотные разносы ТВ станций по причине их взаимовлияния

Обозначение	Название канала	Функциональное соотношение запрещенных номеров каналов
А	Совпадающий	Мjпор=Miмеш
B	Соседний верхний	Мjпор=Miмеш+1
C	Соседний нижний	Мjпор=Miмеш-1 при Мiмеш 1
D	Зеркальный верхний	Мjпор=Miмеш+9 при Мiмеш29
E	Зеркальный нижний	Мjпор=Miмеш+8 при Мiмеш29
F	Гетеродинные каналы	Мjпор1=Т1(Miмеш); Мjпор2= Т2(Miмеш) приMiмеш29 Мjпор=Т(Miмеш) при Miмеш>29 (см. табл.2.1)