Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Бухвинер В.Е. Оценка качества радиосвязи

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

15.74 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 2321 22 23 > Следующая >>>

П ри	этом д л я радиолиний разного	класса может 'потребовать
ся индивидуальный выбор емкости счетчика			'искажений	е опреде
л я ю щ е г о	инерционность регистратора,	ибо	для случаев	высоко

качественной связи необходимо уменьшать значение е, а при до

пущении низкого качества — наоборот

увеличивать.

При заданной

потере

достоверности, в предположении соответ-

1-Ш'

ствия коэффициентов

искажений

оши

бок, графически

(рис.

5.16)

м о ж н о

о п р е

делить необходимую емкость регистрато

ра

кид.

73=1мич

Иными

словами,

график

на

рис. 5.16

показывает зависимость порога регистра

ции прибора от его параметров е и Т3 и.

I -

построен по

в ы р а ж е н и ю

Ряс.

5.16.

Зависимость

по

У 7 \

рога

регистрации

.коэффи

циентов ошибок

от

емкости

где

Км = 0,05 - М,

чаще

Х м « 0 , 6

—

к о э ф

счетчика &

фициент,

характеризующий

плотность

манипуляции

в телеграфии,

а V — скорость

манипуляции .

Например,

при

е = 1 6 ,

У = 2 0 0 Б о д

и Т3=

мин

верхний

предел

вероятности ошибок Р0,

при

котором

производится

сигнализация,

определяется

величиной

Р 0

^ Ы 0 - 3 - ^ 1-10- 4 .

Такой

предел

каче

ства д л я телеграфной радиосвязи вполне приемлем.

После

выбора

порога

сигнализации

и параметров

регистратора

кид з а д а ч а сводится

к количественной

оценке

эффективности

раз

личных радиолиний

и их

режимов .

Отметим, что качество эксплуатационных каналов связи, пони

маемое обычно как совокупность свойств канала,

обеспечивающих

передачу информации с определенными достоверностью

и н а д е ж

ностью, предложено

характеризовать

несколькими

п а р а м е т р а м и .

В частности, показателями качества могли бы быть такие числен

ные	критерии, как	вероятность отказа или вероятность безотказ
ной	работы, вероятность ошибки за временный интервал, н а д е ж
ность, добротность,		выигрыш [86] и т. д.

О д н а к о а н а л и з по этим критериям связан с необходимостью обнаружения ошибок и применения трудоемких математических методов обработки экспериментальных данных, что делает эти кри

терии непригодными д л я использования						в п р а к т и к е		эксплуатации
кв радиолиний. Поэтому практически					могут использоваться					т а к и е
показатели,	к а к впр	(«выполнение		планового			расписания»),			кид,
коэффициент	эффективности [8].
П о к а з а т е л ь впр регистрируется				путем		вычисления		суммарного
времени непрерывного		действия	связи		и	сравнения этого			времени
с общим временем действия связи, предусмотренным								планом - рас
писанием. Пригодность к а н а л а			связи определяется телеграфными ч
с л у ж б а м и , что .имеет		следующие существенные					недостатки: отсут
ствие предупредительного контроля				об	ухудшении качества					связи
до появления ошибок в п р и н и м а е м о м					тексте, отсутствие				указания
		— 200 —

•на участок тракта, вносящий искажения, субъективность в регист рации качества канала связи.

Непосредственно при эксплуатации р а д и о к а н а л а используется визуальный контроль амплитуды временных искажений детектиро ванных сигналов, который позволяет осуществлять эпизодический

контроль	качества	связи.	Этот метод	т а к ж е страдает	субъектив
ностью оценок.
Таким	образом,	если	впр является	интегральным	критерием,

характеризующим качество связи за продолжительный период вре мени, то контроль временных искажений позволяет судить о каче


стве связи во время ее действия.
Д л я	исключения	недостатков этих двух критериев при			сохра
нении их преимуществ и введен критерий			кид (6].
Таким образом, кид заключает в себе «интегральные»				свойства
показателя ! В П Р и		одновременно позволяет осуществлять			авто
контроль	амплитуды	временных искажений во время действия свя
зи с предупредительной сигнализацией и документальной				регистра
цией качества связи . В а ж н ы м свойством			параметра кид	является

его независимость от обратной связи в канале и применяемого ме тода кодирования сигналов. Применительно к системам с А З О используется коэффициент эффективности, определяемый как от ношение времени, необходимого для передачи данного текста без повторений к фактическому времени, потребовавшемуся д л я пере дачи того ж е текста при автозапросе ошибок. П р и этом вероят ность ошибок в обоих случаях предполагается одинаковой. Этот критерий фактически эквивалентен кид («efficiency factor», «wirksamkaits factor»).

Однако ни выбор критерия оценки качества связи,

ни

разра

ботка

соответствующей

регистрирующей

аппаратуры

еще

не

ре

ш а ю т

з а д а ч и . Необходимо

нормирование

качества

связи

по

кри

терию кид, т. е. установление количественных норм на

к а н а л ы

раз

ных

классов

и разных режимов эксплуатации .

Н и ж е

рассматри

вается эта задача, выполненная на базе использования

регенера

тора

сигналов

« К в а р ц »

[32].

Методика исследования

Представленные н и ж е

измерения выполнены

на

радиолиниях,

работающих

по системе Д Ч Т с девиацией в 500

Гц

скоростями

манипуляции

У = 1 0 0 ; 200

Б о д [86].

Сбор данных регистраторов кид производился непрерывно в

течение

всего

времени

действия

радиосвязей. И н т е р в а л

между

за

писью

показаний

счетчиков

был

взят равным

1 ч,

что

совпадает

в общепринятым

интервалом

измерений

ионосферных

данных. Од

н о в р е м е н н о с записью показаний

кид фиксировались такие

данные,

как рабочая частота и субъективная оценка качества связи. Сле

дует отметить, что показания счетчиков кид		всегда соответствовали
•субъективной оценке	качества связи, а т а к ж е хорошо коррелиро
вал ись с показаниями	счетчиков единичных	ошибок.

— 201 —

Сведения	о трассах радиосвязи, на которых 'производились ис
следования,	данные о р е ж и м а х и объеме	статистики	измерений, а
т а к ж е некоторые результаты измерений,		приведены	в табл . 5.13.

Все трассы радиосвязи, кроме трассы 3, расположены в средних

широтах.

Трасса 3

частично

заходит

северные

широты.

Д а н н ы е

с записью

показаний

счетчиков

кид подвергались первичной

обра

ботке, при которой

за

к а ж д ы й

час работы определялось:

количе

ство минут работы с искажениями

(более

16 искажений при

i6>37,5%

за

1 мин) и длительность

перерывав

связи по

данным

телеграфа

(для определения впр) .

Т А Б Л И Ц А 5.13

№

трассы

Протяженнность, км

2800

3100

5700

5100

1800

Направление

Северо-

Запад

Северо-восток

Восток

Север

запад

Дата

измерений

месяц, год)

12.1966

1.1967

2.31967

1.7 1967

1.1967

Время

работы

под

каналов

дчт (сутки,

11/10

22/21

час)

Число

скачков (л)

1 н-3

1-г-З

2ч-3

2^3

1-^3

Число

часовых

заме

ров

488

651

1298

392

П о

рабочей

частоте и О Р Ч , определенной из месячных

прогно

зов

И З М И Р А Н

и уточненных

дл я к а ж д о г о

часа измерений в

соот

ветствии с ионосферными данными

для

трассы

протяженностью

в 3000 км, определялась схема

распространения

радиоволн

(число

скачков п).

П о данным за день определялись

значения

кид и впр. По дан

ным за 1—2 месяца вычислялись среднестатистические

значения

кид и впр для почасового т р а ф и к а

(рис. 5.17 и 5.18).

Д л я

выяснения

зависимости

кид от

числа

скачков

построены

кривые суточного хода (рис. 5.19) и распространения числа

скач

ков

(рис. 5.20), а

т а к ж е зависимость

кид от

числа

скачков

(рис. 5.21).

Производилась т а к ж е выборка

и вычисление

среднестатистичес

кого значения

кид в зависимости

от отношения

т=(ОРЧ

/ / р

а с .

После статистической обработки данных были получены функ

ции распределения интервалов времени работы с з а д а н н ы м

каче

ством (рис. 5.21).

— 202 —

кид						МГц
W	Трасса 1					-
	12	1965г.				-
o,s\	%	> \р			\\	•
o,s\	%
0,7	1Л			ОРЦ \ V		-
0,7		.	J	А,.f1-	•\Vч-
о/		'	f1

Время суток, тек. др.

Рис. 5.17. Среднестатистические значения юид и вир

6пр,кид

'02	4	6	8 10 12 Ш 16 18 20 22 2h
			Время суток, моек. Bp.

Рис. 5Л8. Суточный ход усредненных за месяц зна чений -кид я впр

— 203 —

1Ю\'		/росса 1	,	а-г,	Y	~т-*—		п-2	1	1
1Ю\'		12.1965г.		а-г,	Y			п-2
				Л. 1			j А /7=/
80 -0=1				м\\		1	j А /7=/				••к
ВО-				/	1		\\
щ -				г	1		1				N
щ -		Г-		1	1		\|\|		\		N
20		1		1	1		11
	1			1			II				1
О'				1		\|	II,	1	I	1—	1
О'		2 4			10 12		14 IB	18		2022 24 V
		2 4			10 12		14 IB	18		2022 24 V
				Время		суток,.моек. 6р,

Рис. 5.I9. Зависимость числа скачков от суточного хода ОРЧ

кид		70
Трасса 1		70
	12.196Бг	ВО
	кид	ВО
0,9	кид	SO
0,9		SO
		40%
	г	I
	г	дол
	I	I
07	I	10
07		10
/	2	з

Вероятность работы с заданным: качеством (r\t) за интервал времени t определялась как

	р _	N N
		N tmax
где	Nrit — к о л и ч е с т в о случаев		работы:
с кид r\i за интервал времени t;
Ntmax	— общее	количество	исследо

ванных случаев действия связи в тече

ние интервала	времени t.
При этом Nt m a x	= N i m a x ( \	*—^-\,

Рис. 5.20. Зависимость кид
от числа скачков						N 1 max				число		часов		действия	радио
связи во время измерений,						равное			общему			числу		замеров	(табл;
5.13);
^max— максимальное					время		непрерывного действия радиосвязи,
	(согласно			расписанию) .
1-1CD
1,0	Трасс		12	1956г.
	Трасс		12	1956г.					•
ОМ									•
ОМ								11
0,9								1	\|
ом							11		1
ом							1		1
0.8							1		1
0.8
		1 скачок							2'3^CKawa \|
	0,3	1,0	I	1,2	1,3	1,4	1,5	1,5		1,7	1,8	1,9	2,0 т
	0,3	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,5		1,7	1,8	1,9	2,0 т
		Рис. 6.2.1. Зависимость кид от отношения
В табл . 5.14 приведены						статистические						характеристики			значе
ний кид (т) и		Р).

— 201 —

Т А Б Л И Ц А

5.14

№ трассы

Месяц

декабрь

июнь

январь

февраль

декабрь

март

Математическое

0,95/0,913

0,993

0,98

0,87

0,92

0,91

0,87

ожидание

Вероятность рабо

0,7/0,9

0,88

0,9

0,77

0,75

0,705

ты с кид, —Р

Время московское

5.00-^16.00

07/20 0,7/20

0,7/20

19/17

03/24

15/05

18.00^-4.00

М а т е м а т и ч е с к ое

о ж и д а н и е

определялось

как

М(г\)=ц

max

= —

, где

—

количество

случаев

наблюдения

значе-

N max

Nmax-

ния т], равного т],-, из общего

числа

'измерений

Результаты исследования

На рис. 5.17 и 5.18 представлен

суточный

ход усредненных

за

один-два

месяца

почасовых

значений

кид

для двух

различных

трасс и при различных

условиях

радиосвязи . Там ж е показан су

точный ход медианных

значений

О Р Ч

и рабочих частот

радио

связи. Отдельно

показаны значения

кид без вычета

времени, из

расходованного на организацию радиосвязи (в основном

на

смену

рабочих

частот)

H I , И С вычетом

указанного

времени

r j j , т . е . если

значение

H I соответствует показателю впр, то оно фактически ха

рактеризует качество линии радиосвязи, необходимое для ее непре рывной работы . И з сопоставления кривых рис. 5.17 и 5.18 следует,

что	суточный ход О Р Ч существенно влияет на качество			радиосвя
зи. Наихудшее качество		радиосвязи наблюдается в часы		минималь
ных	значений О Р Ч и в	часы	наибольшей крутизны кривой суточ
ного	хода О Р Ч . При этом в		первом случае ухудшение	качества,

по-видимому, объясняется увеличением станционных помех в ноч ное время при сокращении диапазона рабочих частот, а во вто ром — необходимостью частой смены рабочих волн.

Следует отметить, что, несмотря на разные критерии оценки качества и разные исследуемые трассы радиосвязи, суточный ход кид имеет общие свойства с временным ходом коэффициента эф фективности, полученным Реттингом (ФРГ ) на трассе О с а к а — Гамбург [83].

Таким образом, как коэффициент исправного действия	кид, та к
и коэффициент эффективности кэ объективно оценивают	качество

— 205 —

связи. Приведенные на рис. 6.19 кривые числа скачков п показы вают, -что днем в .осенне-зимний период условие минимального, числа скачков [54] практически не реализуется из-за резкого су точного хода О Р Ч . Вынужденное использование многоскачкового распространения в таких условиях на трассах протяженностью ме нее 3—3,5 тыс. км вместо односкачкового обеспечивает более про должительную радиосвязь без перерывов, связанных со сменой

рабочих частот. При этом в течение времейи			обеспечения		радио
связи обычно происходит	автоматическая	смена модели		распрост
ранения радиоволн с одно-двухскачковой		на	двух - трехскачковую
(или н а о б о р о т ) . Так как	«освещенные зоны»		на втором	и	третьем
скачках более широкие,	чем на первом,	то смена двухскачкового

распространения на трехскачковое может происходить без значи тельного ухудшения качества связи, что следует из хода графиков

кид. Сказанное	иллюстрируется т а к ж е гистограммами				распределе
ния числа скачков п (рис. 5.20,			пунктир) и	зависимостью Hi от
числа скачков	(рис. 5.20,	оплошная	л и н и я ) .
И з рис. 5.20	следует,	что имеем наихудшее		качество	радиосвязи

при переходе модели распространения с односкачковой на двухскачковую (или наоборот) . Сравнительно низкое качество, наблю

давшееся	при односкачковом распространении,			объясняется	тем,
что такое	распространение	имело место	в основном ночью,		когда
из-за сокращения рабочего		диапазона	частот	увеличивался	уро

вень помех и в большей степени сказывались ионосферные воз мущения.

Следует отметить, что	предпочтение	многоскачкового распрост
ранения односкачковому	на трассах	протяженностью в 3—

3,5 тыс. км может иметь место только при условиях резкого суточ

ного хода	О Р Ч (днем	в	осенне-зимний	период) и отсутствия по
вышенных	требований	к	качеству работы	радиолиний ( к и д ^ 0 , 9 ч -
—0,95; Р 0	= 1 - Ю - з - М -10-'').

Преимущественное использование в практике кв радиосвязи многоскачкового распространения вместо односкачкового в ряде

случаев является	следствием несовершенства существующих си
стем кв радиосвязи, не позволяющих		осуществлять автоматичес
кую смену рабочих	частот. В других случаях возможность		работы
с многоскачковым	распространением	позволяет и з б е ж а т ь	пере

строек, п о д д е р ж и в а я связь на необходимом уровне с помощью си стемы А З О .


Представленная на рис. 5.21 зависимость					л , от	отношения
m=>fОРЧ//раб	д л я	трассы	J показывает, что качество			радиосвязи
практически не изменяется при изменении этого					отношения от		0,85
до 1,3. Указанное изменение рабочей частоты					относительно		О Р Ч
(25-^30%), видимо, можно считать предельно					допустимым		при
осуществлении радиосвязи			одним	скачком с отражением от			слоя
Fz, т а к к а к	у ж е	при / п « 1 , 3 - И , 4		н а б л ю д а е т с я	резкое	ухудшение

качества радиосвязи, объясняющееся тем, что при этом корреспон дент «выходит» из пределов освещенной зоны первого скачка, но

— 206 —


еще не попадает в освещенную зону второго скачка. П р и							дальней
шем	увеличении отношения			( j f 0 P 4 /fP aG= 1,6)		радиосвязь	обеспечи
вается		посредством	миогоскачкового		распространения .		Значения
т > 2	и	< т < 0 , 8 5 в п р а к т и к е		радиосвязи встречаются редко ввиду
того, что при этом рабочая				частота	выходит	за пределы	диапазо
на применяемых д л я			ионосферной кв		связи частот.

На рис. 5.22 приведены функции распределения интервалов вре мени работы с з а д а н н ы м качеством. Отметим некоторые характер ные свойства функций распределения .

/	2	3 4	5 S	7 8	9	10	11 12 13t,V
		Время непрерыдного джткя раВшсИязи, ч
Рис. 5.22.		Функции распределения				интервалов вре
	мени работы с заданным качеством
Основным характерным			свойством		семейства функций			является
м а л а я зависимость	P = q>(t)		для	значений		т] =т\| . Д р у г и м и		словами,
математическое о ж и д а н и е			кид,	вычисленное			д л я данной	т р а с с ы

при данных условиях, является как бы естественной нормой каче ства связи, малозависящей от времени ее действия. При этом вероятность Р, соответствующая значению п, может служить ко личественной характеристикой надежности связи . Сравнение эф

фективности		различных трасс и систем радиосвязи			удобно произво
дить, используя величины г\ и Р. Отметим, что определение							зна
чений	- п и / 5	отличается простотой. Так, для определения кид за
месяц	достаточно вычислить среднее арифметическое ежедневных
значений кид.
Наконец, представляет интерес одновременное сравнение пока
зателей впр		и кид. В з а и м н а я корреляция впр и кид хорошо				видна
на рис. 5.18,		где представлен суточный ход усредненных за				месяц
почасовых значений			этих	величин. К а к следует из	рис. 5.23,	зави
симость впр		от кид	может	быть аппроксимирована	линейной	функ
цией.
Отметим, что д л я радиолиний, работающих с А З О , понятие							впр,
в сущности,		теряет	свой смысл, т а к как в данном		случае впр		мо-

— 207 —

ж е т быть равным

100% (информация

передается

после

неодно

кратного повторения) при весьма плохом

качестве

р а д и о к а н а л а .

Собственно

этим

и объясняется

неоднозначность

представленной

}

на

рис.

5.21

зависимости

1,0

впр

от кид.

Лиыейновоз-

£°

о-

о о°

•

растающий

участок

этой

зависимости

объясняется

ом

с О

J T°T

• •1

перерывами

действии

радиосвязи,

связанными

0,9 -

оо

о /

•

со сменой рабочих частот.

•

Независимость впр

кид,

^0,92

приблизительно

р а в н а я

s~0,912

•

100%,

объясняется

дейст

ОМ

вием

системы

А З О .

К а к

видно

из

рис. 5.17;

5.18 и

Г0,87

Трасса

•

5.23,

предельно

допусти

0,8

мое

качество

магистраль

UA8 '

ного

р а д и о к а н а л а

при

0,98

0,99

1,0

1,18пр

наличии

обратной

связи в

0,95

0,96

0,97

нем

(для

круглосуточного

Вис. 5.23. Зависимость впр от кид

действия) д о л ж н о

быть не

менее

т ) ' ^ 0 , 8 ,

а д л я

радиолиний

без А З О r)'^0,9-f-0,97. Отметим,

кстати, что критерий кид здесь

позволяет

количественно

оценить

эффективность

системы

А З О .

5.6. О Н О Р М И Р О В А Н И И

К А Ч Е С Т В А

Р А Д И О С В Я З И

П о с т а н о в к а з а д а ч и

В о з р а с т а ю щ и е

требования к достоверности и надежности

пере

дачи

сообщений по р а д и о к а н а л а м выдвигают

задач у

совершенст

вования методов автоконтроля качества связи.

соответствии

правилами

технической

эксплуатации

средств

радиосвязи контроль качества работы каналов осуществляется в основном на приемной радиостанции.

При этом контролируются работа передающих средств коррес пондента, состояние тракта распространения и качество работы приемной аппаратуры .

Контроль качества работы средств радиосвязи производится пе ред началом работы линии радиосвязи, периодически во время

работы, а т а к ж е п р и поступлении	сообщения о нарушении нормаль
ной работы технических средств.
П р и поступлении сообщения	с рабочего места (телеграфа, те

лефонной станции и др.У об ухудшении качества работы или на рушении работы линии радиосвязи дежурный техник радиобюро производит проверку поступающих на оконечный а п п а р а т электри ческих сигналов и в зависимости от результата проверки предла гает приемной станции устранить дефект, вызвавший ухудшение радиосвязи, или принять меры п о изменению волнового расписания .

— 208 —

О результатах проверки и принятых мерах дежурный техник радиобюро сообщает на рабочее место (ЦТ, М Т С ) .

При поступлении на приемную станцию сообщения от д е ж у р ного техника радиобюро о нарушении нормальной работы радио связи дежурный техник приемной радиостанции производит вне очередную проверку качества приема корреспондента и р е ж и м а работы аппаратуры, проверку качества исходящих сигналов в ра диобюро.

Если учесть, что сообщение с рабочего места телеграфа посту пает лишь при значительном нарушении связи на оконечном ап

парате и	зависит от	исправности самого		оконечного	оборудования,
а т а к ж е	и то, что проверка		р а д и о к а н а л а	в радиобюро	производится
при снятой н а г р у з к е		«на	точках» или	при выключении регенера

тора на приемном центре, то становится очевидным, что подобная система контроля не соответствует возросшим требованиям на опе ративную эксплуатацию радиоканалов .

Столь' различные виды сигналов, к а к телефонные,		фототеле
графные и	телеграфные (синхронные, стартстопные и	другие),
естественно,	имеют различные п а р а м е т р ы , определяющие их ка
чество.

Предусмотреть контроль качества приема всех этих сигналов порознь, значило бы усложнить контрольное устройство до такой

степени, что	его использование потеряло бы	практический смысл.
К р о м е того, необходимо учитывать, что определенные контроль
ные функции	(по индивидуальным п а р а м е т р а м		сигналов) осущест
вляют соответствующие службы .
Поэтому	целесообразно непосредственно	в	р а д и о к а н а л е осу

ществлять не контроль качества принимаемых сигналов по их ин

дивидуальным п а р а м е т р а м , а	контроль качества	к а н а л а , т.	е. ли-
нки связи, включающей передатчик, тракт распространения и			само
приемное устройство.
При этом контроль должен	производиться по	некоторому	п а р а

метру, характеризующему состояние к а н а л а независимо от вида

передаваемой информации (телефон,			телеграф, ф о т о т е л е г р а ф ) .
Такими п а р а м е т р а м и к а н а л а ,		не	з а в и с я щ и м и от специфики	пе
редаваемой	информации, я в л я ю т с я		величина напряженности поля
передатчика	корреспондента в месте приема и уровень помех.
Н а и б о л е е	распространенным	методом измерения уровня		сиг

нала на входе приемного устройства является метод компариро -

вания, т. е. сравнения величины н а п р я ж е н и я создаваемого	сигна
лом и помехой на входе радиоприемника с калиброванным	напря

жением той ж е частоты от местного генератора стандартных сиг налов . Этот метод дает неоднозначность результатов и большую погрешность при измерении 'сигналов, подверженных глубоким и быстрым изменениям амплитуды, которые наблюдаются при зами

раниях на	коротковолновых радиолиниях .
Кроме	того, метод к о м п а р и р о в а н и я весьма неудобен	с точки
зрения автоматизации процесса измерения (контроля) и		поэтому'
используется обычно в выделенных пунктах техконтроля.

— 209 —

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 / 2321 22 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ