55. Особенности афу тропосферных ррл

ЛИКОНЦЕВ:

Особенности: не очень высокая частота, следовательно громадные антенны, многолучевость, разнесенный приём по частоте и/или пространству, большой разнос частот при приёме и передаче, потеря коэффициента усиления антенны в тропосферных линиях связи (область переизлучения уменьшается при потерях), надо ещё рассказать про диапазоны применяемые в тропосферных линиях (плюс как вопросы наверное будет спрашивать и про ионосферные и метеорные линии связи)

Вариант 2

Ликонцев рассказал, что на тропосферных ррл используется не очень высокая частота + многолучевость вносит свои траблы, поэтому используется разнесенный прием. антенны должны быть широкополосны(?) Т.К большой разнос между прм и прд.

Затухание сигнала на участке ТРЛЛ велико - 200 дБ и более, сигнал в месте приема имеет многолучевой характер и подвержен случайным флуктуациям - замираниям. Поэтому на ТРРЛ применяются передатчики большой мощности - от нескольких сотен ватт до десятков киловатт, остронаправленные антенны с раскрывом в несколько десятков метров и коэффициентом усиления 45...50 дБ. -пространственное разнесение антенн (обычно перпендикулярно трассе) на расстояние D > 100 λ, где λ - длина волны радиосигнала; -частотное разнесение, использующее независимость замирания сигнала на частотах, разнесенных на величину, превышающую радиус частотной корреляции; -разнесение по углу прихода луча, при котором используются одна приемная антенна и несколько облучателей, каждый из которых создает свою диаграмму направленности, сдвинутую относительно соседних по азимуту либо по углу места; -комбинированное разнесение, например, при счетверенном приеме разнесения пар сигналов по частоте и в пространстве или по частоте и углу. На ТРРЛ чаще всего используется разнесение сигналов по частоте и пространству, реже - по углу прихода сигналов из области рассеяния. Наиболее распространен счетверенный прием с разнесением двух антенн по пространству и двух передатчиков по частоте.

56. Нелинейные эффекты при многостанционном доступе с частотным разделением (мдчр).

При МДЧР возникают следующие эффекты:

- потери выходной мощности ретранслятора в многосигнальном режиме;

• подавление слабых сигналов сильными,

• интермодуляционные (перекрестные) помехи из-за нелинейности амплитудной характеристики ретранслятора;

• интермодуляционные помехи АМ-ФМ перехода, т.е. помехи из-за преобразования амплитудной модуляции сигналов в фазовую.

Эффект снижения (потери) выходной мощности ретранслятора наиболее полно проявляется при работе в области насыщения. Применительно к характеристике ретранслятора представленной в виде характеристики жесткого ограничителя с ненулевым порогом показано, что при усилении одного гармонического сигнала выходная мощность, нормированная относительно мощности насыщения P_q определяется из выражения:

, (2.6)

где Р = P_{1 вх}/P_q

и при большой мощности входного сигнала, соответствующей заходу в область насыщения (P_{1 вх}>> P_q ) имеем,

При одновременном усилении двух гармонических сигналов их суммарная выходная мощность равна 0,65Р₀, а при усилении большого числа сигналов т.е. для шумовой модели:

, при Р → ∞

Отсюда следует, что потери выходной мощности в многосигнальном режиме относительно односигнального составляют 1 1.5 дБ.

Физически это можно объяснить расходом мощности на образование гармонических составляющих и перекрестные продукты.

Коэффициент подавления принято определять в виде отношения средних мощностей сигналов на входе и выходе нелинейного тракта:

(2.7)

Значения коэффициента подавления:

для четырехсигнальной модели К_п = – 2,5 дБ, для шумовой модели К_п = –1 дБ.

При анализе многостанционных систем с частотным разделением наиболее важным и определяющим является эффект образования комбинационных помех из-за нелинейности передаточной характеристики тракта.

Практически используют два основных метода анализа:

1. гармонический, основанный на представлении передаточной характеристики нелинейного элемента в виде полинома нечетной степени от входного сигнала и вычислении комбинационных продуктов в виде суммы компонентов разложения степенного ряда.

2. Корреляционный, предусматривающий представление передаточной характеристики в виде интеграла вероятности с последующим вычислением корреляционной функции и энергетического спектра выходного сигнала.

Наиболее прост и физически очевиден первый метод; он удобен для малого числа входных сигналов, так как при их увеличении значительно усложняются тригонометрические выкладки, а второй метод является универсальным, т. к. корреляционная функция вычисляется для любого числа сигналов. Однако наиболее простое решение получается при шумовой модели входного сигнала.

Эффект АМ-ФМ преобразования обусловлен тем, что в тракте ретранслятора имеются элементы (в особенности выходная ЛБВ), у которых вносимый ими фазовый сдвиг зависит от уровня сигнала, т.е. чем больше входной сигнал, тем больше фазовый сдвиг между входным и выходным сигналом. Соответственно эти элементы являются преобразователями амплитудной модуляции сигнала в фазовую и при многостанционном доступе порождают переходные помехи двух типов: внятные и невнятные.

Помехи 1-го типа обусловлены тем, что сигнал (модулированный, например, по частоте), проходя через тракт с неравномерной частотной характеристикой (например, передатчик ЗС), приобретает паразитную AM в соответствии с законом частотной модуляции, происходит переход ЧМ в AM. После прохождения через элемент с АМ-ФМ преобразованием эта паразитная AM преобразуется в паразитную ФМ каждого из усиливаемых сигналов, и после демодуляции дает внятную помеху в НЧ канале каждого из сигналов.

Помехи 2-го типа АМ-ФМ перехода обусловлены тем, что при МД огибающая суммарного сигнала не постоянна, а изменяется с частотой биений между ее составляющими; соответственно после прохождения элемента с АМ- ФМ преобразованием в фазе каждого из сигналов будут содержаться продукты этих биений.

Следует учесть, что коэффициент преобразования АМ-ФМ зависит от выходной мощности, поэтому, изменив рабочую точку на характеристике ретраслятора, можно изменить уровень помех этого происхождения.

57. Многостанционный доступ в ССС.

Под многостанционным доступом понимают возможность обращения (доступа) нескольких ЗС к одному спутниковому ретранслятору , при котором все станции могут одновременно передавать через этот ствол свои сигналы

Со-пропускная способность ствола ретранслятора в односигнальном режиме

С-пропускная способность і-й земной станцией в части общего ствола.

Показатель монотонно убывающая функция числа передаваемых сигналов.

Задача более полное использования ресурса ствола ретранслятора.

Взаимные помехи должны быть достаточно слабым

Важнейшие эксплуатационные характеристики:

-возможность для каждой ЗС оперативно и независимо от других менять и характер передаваемой и информации

-возможность обеспечения связи через общий ретранслятор с 3С, имеющих различный энергетический потенциал по приему и передаче

- степень влияния от других работающих радиосредств (и в своем стволе и вне его) должна быть минимальна.

Методы многостанционного доступа

Многостанционный доступ (МД) позволяет работать через один ИСз всем ЭС, расположенным в зоне обслуживания, как составной части зоны покрытия

Многостанционный доступ с пространственным разделением каналов

Многостанционный доступ с поляризационным разделением

Многостанционный доступ с частотным разделением каналов (МДЧР)

Многостанционный доступ с временным разделением (МДВР) Многостанционный доступ с разделением сигналов по форме (кодовое разделение)

Комбинированные методы

Сравнительное сопоставление основных методов

Основные преимущества метода МДЧР заключаются в простото оборудования, невысоких требованиях к параметрам тракта передачи, меньшей мощности передатчика ЗС по сравнению с МДВР. С ростом числа участвующих в работе ЗС пропускная способность ствола ретранслятора в режиме МДВР эффективнее, чем в режиме МДЧР.

МДВР позволяет легко регулировать трафик между отдельными ЗС изменением длительности их пакетов или числа пакетов в кадре. В системе с МДЧР изменение пропускной способности отдельных ЗС связано со сложной перестройкой оборудования на всех ЭС. Преимущество метода МДВР проявляется при анализе построения аппаратуры ЗС. С ростом числа станций в сети число преобразователей частоты в аппаратуре МДЧР достигает десятков, при МДВР достаточно одного преобразователя частоты на ствол.

Метод МДВР имеет существенный недостаток, ограничивающий его применение на линиях с малым трафиком он требует использования на ЗС большой антенны, передатчика сравнительно большой мощности и сложной аппаратуры синхронизации независимо от трафика станции.

В ССС МДВР не требуется регулировка мощности передатчика ЗС в отличие от ССС МДЧР. При МДВР сигналы ЗС проходят через ретранслятор поочередно. Поэтому УМ на КС может работать в нелинейном режиме, что позволяет эффективно использовать выходную мощность.

Плюсы

1. Нет комбинационных помех, так как сигналы ЗС излучаются не одновременно, а поочередно (ретранслятор усиливает только один сигнал),

2. т.к. ослабляются требования к линейности можно полностью использовать мощность передатчика.

Минусы

1. Необходима синхронизация ЗС на передачу.

2. При сокращении длительности пакета увеличивается вероятность ошибки (Eb/No) Ec=Pc*Tc.