Преимущественный способ распространения радиоволн по диапазонам частот (волн), используемых в авиационной электросвязи
|
Наименование диапазона частот (волн) |
Диапазон частот (волн) |
Преимущественный способ распространения радиоволн |
|
Очень низкие частоты (ОНЧ) (мириаметровые волны) |
3…30 кГц (100…10 км) |
Поверхностное и волноводное |
|
Низкие частоты (НЧ) (километровые волны) |
30…300 кГц (10…1 км) |
Поверхностное |
|
Средние частоты (СЧ) (гектометровые волны) |
0,3…3 МГц (1…0,1 км) |
Поверхностное |
|
Высокие частоты (ВЧ) (декаметровые волны) |
3…30 МГц (100…10 м) |
Пространственное |
|
Очень высокие частоты (ОВЧ) (метровые волны) |
30…300 МГц (10…1 м) |
На дальность прямой видимости |
|
Ультравысокие частоты (УВЧ) (дециметровые волны) |
0,3…3 ГГц (10…1 дм) |
На дальность прямой видимости |
|
Сверхвысокие частоты (СВЧ) (сантиметровые волны) |
3…30 ГГц (10…1 см) |
На дальность прямой видимости |
|
Крайне высокие частоты (КВЧ) (миллиметровые волны) |
30…300 ГГц (10…1 мм) |
На дальность прямой видимости |
5.4. Помехи приему сигналов
Помехи– это любые мешающие воздействия, приводящие к искажению спектрально-временных характеристик сигнала.
Помехи воздействуют на канал связи как извне через среду распространения сигнала, так и в любом сечении канала связи, начиная, в с входа оконечной аппаратуры. Однако определяющими являются помехи, образованные средой распространения сигнала, и помехи, попадающие в канал связи через среду распространения сигнала.
Помехи могут быть естественного (например, молниевые разряды, космический шум) или искусственного происхождения (например, промышленные помехи, излучения посторонних радиопередатчиков), непреднамеренные и преднамеренные, внутрисистемные и внешние, и т.д.
Проведем классификацию действующих помех по двум признакам:
- по характеру воздействия помехи на сигнал;
- по спектрально-временным характеристикам помех.
По характеру воздействия помехи на сигнал помехи подразделяются на мультипликативныеµ(t) иаддитивныеn(t).
Воздействие мультипликативной помехиµ(t) на сигналs(t)проявляется только при наличии сигнала.Т.е. мультипликативную помеху можно представить как коэффициент передачи среды распространения сигнала (среды распространения радиоволн).
В среде РРВ происходит поглощение и рассеяние энергии сигнала, называемое замиранием сигнала. Степень поглощения и рассеяния энергии сигнала зависит от характеристик среды РРВ, траектории распространения радиоволны и ее частоты.
Как правило, период изменения характеристик среды РРВ TСРРВ >>Tc, гдеTc– время передачи элемента сигнала. Поэтому замирания сигнала, определяемые характеристиками среды РРВ, называютсямедленными замираниями сигнала.
Из проведенного выше анализа особенностей распространения радиоволн различных диапазонов следует, что в большей или меньшей степени все радиосигналы подвергнуты воздействию интерференционных замираний, вызванных многолучевостью распространения сигнала. Т.е. в место приема одновременно приходит несколько копий сигнала, имеющих разные амплитуды и фазы, в результате суммирования которых получается результирующий сигнал, уровень которого изменяется в широких пределах. Интерференционные замирания получили название быстрых замираний сигнала. Период быстрых замираний сигнала Tинтерсоизмерим или меньше времени передачи элемента сигналаTc, т.е. Tинтер≤Tc.
Для многолучевых каналов мультипликативное воздействие помехи можно аналитически представить в виде
где M– количество копий сигнала (лучей), пришедших в место приема разными путями;
μk– коэффициент передачи среды РРВ поk-му пути;
τk – задержка радиосигнала при распространении поk-му пути.
Воздействие аддитивной помехи n(t).на сигнал s(t) аналитически описывается суммой:
u(t) =s(t) +n(t).
Отсюда следует, что аддитивная помеха существует вне зависимости от наличия сигнала.
По своим спектрально-временным характеристикам аддитивные помехи подразделяют на флуктуационные, сосредоточенные (сосредоточенные по частоте) и импульсные (сосредоточенные по времени).
Флуктуационная помеха(ФП)nфп(t) – это помеха, длительность которойTфп много больше длительности элемента сигналаTс, а ширина спектра помехи ∆fфпмного больше ширины спектра радиосигнала ∆fрс, т.е.
Tфп >>Tси ∆fфп>> ∆fрс.
К флуктуационным помехам относятся шумовые помехи любого происхождения.
Сосредоточенная помеха(СП)nсп(t) – это помеха, длительность элемента которойTспсоизмерима или больше длительности элемента сигнала Tс, а ширина спектра помехи ∆fспсоизмерима или меньше ∆fрс, т.е.
Tсп≈ или >Tси ∆fсп≈ или < ∆fрс.
К сосредоточенным помехам относятся в основном помехи от посторонних радиолиний.
Импульсная помеха(ИП)nип(t) – это помеха, длительность элемента которойTипмного меньше длительности элемента сигналаTс, а ширина спектра помехи ∆fипмного больше ширины спектра радиосигнала ∆fрс, т.е.
Tип <<Tси ∆fип>> ∆fрс.
Из изложенного следует, что классификацию аддитивных помех необходимо проводить только по отношению к конкретному сигналу.Одна и та же аддитивная помеха при воздействии на радиолинии, работающие разными сигналами, может относиться к разным классам аддитивных помех.
Примерами импульсная помеха являются молниевые разряды, индустриальные помехи.
Совместное воздействие мультипликативных и аддитивных помех на передаваемый сигнал можно представить в виде
Таким образом,на принимаемый сигнал в общем случае воздействуют мультипликативные и аддитивные помехи.