- •Раздел 1 Принципы построения систем спутниковой связи и вещания. Методы передачи сигналов. Построение и функции систем спутниковой связи.
- •1.1 Состав и назначение спутниковых систем связи
- •Основные показатели земных и космических станций
- •1.2 Основные показатели спутниковых систем связи
- •1.3. Орбиты исз и зоны обслуживания
- •1.3 Пз. Эффект Доплера и запаздывание сигналов
- •1.4 Качественные показатели каналов спутниковых линий связи
- •1.4.1 Качественные показатели каналов телевидения
- •1.4.2 Качественные показатели каналов звукового вещания и звукового сопровождения тв
- •1.4.2 Качественные показатели каналов тч и групповых трактов
- •Раздел 2 Многостанционный доступ и методы разделения сигналов
- •2.1 Принципы и особенности многостанционного доступа.
- •Нелинейные эффекты при частотном разделении
- •2.2 Многостанционный доступ с временным разделением
- •Оценка помехоустойчивости систем с мдвр
- •Влияние характеристик тракта на помехоустойчивость систем с мдвр
- •Методы манипуляции и эффективность использования полосы рабочих частот в ссс.
- •Раздел 3 Энергетика спутниковых линий связи
- •3.1 Особенности энергетики спутниковых линий связи.
- •3.1.1 Уравнения связи для спутниковых линий.
- •3.1.2 Поглощение энергии сигнала в атмосфере
- •3.1.2 Потери из-за рефракции и неточности наведения антенн.
- •3.1.3 Фазовые эффекты в атмосфере.
- •3.2 Шумы атмосферы, планет и приемных систем.
- •Раздел 4 Системы телеуправления и контроля спутников связи
- •4.1 Задачи и способы телеуправления и контроля спутников связи
- •4.2 Командно – измерительные системы. Основные требования, предъявляемые к кис
- •Обобщенная функциональная схема кис, принцип работы
- •Раздел 5 Бортовые ретрансляционные комплексы бртк спутников связи
- •5.1 Типовые структурные схемы бртк
- •5.1.1 Общие сведения.
- •5.1.2 Конструктивные особенности бртр
- •5.1.3 Особенности структурных схем бртк.
- •5.1.4 Бртр с однократным преобразованием частоты
- •5.1.4 Бртр гетеродинного типа
- •5.1.4 Бртр с демодуляцией (обработкой) сигнала на борту
- •5.2 Бортовые радиопередающие и радиоприемные устройства и их параметры
- •5.2.1 Бортовые радиопередающие устройства
- •5.2.2 Бортовые приемные устройства бртр
- •5.2.3 Структурная схема и параметры «Галс - р»
- •1 Бортовой ретрансляционный комплекс спутника непосредственного тв вещания «Галс», общие сведения и основные технические данные.
- •2. Бортовой ретрансляционный комплекс спутника непосредственного тв вещания «Галс - р», общие сведения и основные технические данные.
- •Раздел 6 Земные станции магистральной спутниковой связи
- •6.1 Структурные схемы и состав оборудования зс.
- •6.1.1Основные показатели для всех зс:
- •6.1.2 Структурные схемы и параметры приемных устройств зс
- •6.1.3 Изучение структурных схем и параметров передающих устройств зс Общие сведения
- •Передающее устройство «Набор-1,3»
- •Передающее устройство «Нептун»
- •6.2 Станции vsat – малые станции для телефонии и передачи данных.
- •6.2.1 Классы земных станций и типы сетей.
- •6.2.2 Структура сети vsat для телефонии.
- •6.2.3 Структура сети vsat для передачи данных.
- •6.3 Приемные станции спутникового телевидения.
- •6.3.1 Приемные станции «Орбита-2» и «Москва»
- •6.3.2 Приемные установки системы «Экран»
- •Структурная схема и технические параметры приемных установок диапазона 11–12 гГц
- •Раздел 7 Системы спутниковой связи
- •7.1 Спутниковые системы связи международных организаций.
- •7.1.1 Развитие ссс в некоторых странах и регионах.
- •7.1.2 Национальные системы спутниковой связи сша
- •7.1.2 Национальные ссс других зарубежных стран
- •7.2 Системы отечественной спутниковой связи
- •7.2.1 Система «Горизонт»
- •7.2.2 Система «Экспресс»
- •7.2.3 Система «Галс»
- •7.3 Особенности систем подвижной спутниковой связи
- •7.3.1 Отечественные системы ппс
- •7.3.2 Международные системы ппс
- •7.4 Системы персональной подвижной спутниковой службы
- •7.4.1 Системы персональной ппс международных систем
- •7.4.2 Система отечественной персональной вязи «Гонец»
- •7.4.3 Структурная схема базового абонентского терминала «Гонец»
1.4.2 Качественные показатели каналов звукового вещания и звукового сопровождения тв
ГЭЦ канала ЗВ и ЗС ТВ содержит одну пару модулятор – демодулятор или одну цифровую секцию. Несмотря на различите в организационной структуре каналов ЗС ТВ и ЗВ, для них принята одна и та же ГЭЦ. Каналы ЗС ТВ и ЗВ приравниваются к каналу наземной линии длиной 2500 км.
Качественные показатели каналов ЗС ТВ и ЗВ спутниковых систем, организованных аналоговыми методами, соответствуют качественным показателям магистрального канала ЗВ (КЗВ).
В каналах системы «Ор6ита-РВ» содержащей аналого-цифровой преобразователь и используемой для уплотнения спутникового ствола методом временного уплотнения, и системы «Радикал-ЗВ», в которой для передачи в спутниковом стволе большого количества программ используется одна несущая со скоростью передачи 8448 Мбит/с, нормы на искажения составляют одну треть от допускаемых в магистральном КЗВ соответствующего класса.
В перспективной спутниковой системе передачи программ ЗВ «Рабита» используют стандартизованный метод цифровой передачи MUSICAM (применяется всеми странами Европы), с эффективным сжатием передаваемой звуковой информации, при котором в отечественной системе ЗВ для передачи сигналов высшего класса качества (полоса до 15 кГц) используется скорость передачи 128 кбит/с и среднего класса качества (полоса до 7 кГц) — скорость 64 кбит/с.
В каналах ЗВ и ЗС ТВ в системе «Орбита» применяют «неуправляемые» компандеры, в системах «Москва» и «Экран» — «управляемые» компандеры, т.е. с передачей дополнительного управляющего сигнала на частоте выше верхней частоты основной полосы частот (на частоте 11 кГц). «Неуправляемые» компандеры обеспечивают усредненный выигрыш в защищенности от шумов порядка 10...12 дБ при наличии сигнала и до 20 дБ в паузе сигнала.
Псофометрический шум измеряют при блокировании неуправляемых компандеров.
Амплитудно-частотные характеристики каналов измеряются при подаче измерительных сигналов с уровнем 12 дБ.
В каналах, содержащих устройства частотных предыскажений, коэффициент гармоник измеряют на частоте 800 Гц.
Внятная переходная помеха измеряется анализатором спектра или селективным вольтметром при блокировке неуправляемых компандеров.
1.4.2 Качественные показатели каналов тч и групповых трактов
Сигналы телефонной связи передаются в спутниковых системах диалоговыми и цифровыми методами. Канал или тракт спутниковых линий, в которых сигнал передается аналоговым методом, является простым, так как не содержит переприемов в основной полосе спектре частот данного канала или группового тракта, т.е. содержит модулятор только на передающей земной станции (ЗС) и демодулятор — только на приемной ЗС. Канал или тракт спутниковой линии в которых сигнал передается цифровыми методами, содержит один аналого-цифровой преобразователь на передающей стороне и цифро-аналоговый преобразователь на приемной стороне. ГЭЦ распространяется и на аналоговые каналы и тракты спутниковых линий.
В нормообразующих документах принято, что нормы на параметры каналов или групповых трактов спутниковых линий, зависящие от длины каналов, адекватны нормам на параметры наземных линий длиной 5 тыс. км.
В спутниковых системах в соответствии с ГОСТ 21655-87 и Рек. МСЭ-Р 353-5 необходимо обеспечить выполнение следующих норм на допустимую мощность шума в канале ТЧ в точке нулевого относительного уровня:
- средняя за минуту псофометрическая мощность не должна превышать 20000 пВт0п в течение более 20 % времени любого месяца;
- средняя за 1 мин псофометрическая мощность шума не должна превышать 50 000 пВт0п в течение более 0,3 % времени любого месяца;
- средняя мощность невзвешенного шума, измеренная или вычисленная в течение 5 мс, не должна превышать 1000000 пВт0, в течение более 0,01 % времени любого года.
Основные параметры канала ТЧ для одной ГЭЦ:
-
полоса эффективной передачи: 300…3400 Гц
-
затухание между входными и выходными цепями: не менее 43 дБ
-
номинальный относительный уровень на входе канала: –13 дБ
-
номинальный относительный уровень на выходе +4 дБ.
-
изменение частоты передачи сигнала в каналах ТЧ: не более 0,5 Гц
-
максимальное время прохождения сигнала между узлами магистральной сети ССС: 300 мс
-
точность амплитуды характеристики, измеряемой в полосе 300 – 3400 Гц не превышает: 0,3 дБ.
-
защищенность сигнала от продуктов паразитной модуляции: не менее 57 дБ
-
коэффициент нелинейных искажений: не более 1,5 %
-
минимальное отношение сигнал/шум квантования: не менее 22 дБ.
Для цифровых систем передачи, образованных с помощью наземных и спутниковых систем передачи, регламентируются требования к стыку цифровых каналов и трактов (на сопротивления, уровни, коды, форму импульсов в зависимости от скорости, стабильность скорости и т.д.), требования на искажения, вносимые цифровым трактом или каналом, ошибки, фазовое дрожание и проскальзывание. Спутниковые каналы и тракты должны отвечать требованиям на стандартные стыки по Рек. МСЭ-Т G.703.
Рисунок 1.7 Гипотетический эталонный цифровой тракт ССП
Для нормирования спутниковых цифровых каналов и трактов, рассчитанных на передачу с различными иерархическими скоростями, для одноканальных и многоканальных МДЧР систем и систем с МДВР используют гипотетический эталонный цифровой канал или тракт (ГЭЦТ), разработанный в соответствии с Рек. МСЭ-Р 521-2. ГЭЦТ спутниковых линий по своему назначению, составу, функциям и принципам нормирования эквивалентен магистральному участку цифрового канала или тракта цифровой ВСС (или цифровой сети с интеграцией обслуживания – ЦСИО); ГЭЦТ может входить в Международное гипотетическое эталонное соединение ГЭС от абонента до абонента в ЦСИО. ВГ – аппаратура временного группообразования (включая аппаратуру временного многостанционного доступа, цифровой интерполяции речи и аппаратуру стыка с наземными линиями на скорости, зависящей от назначения ГЭЦТ)
ПЧ-ВЧ – аппаратура переноса с промежуточной частоты на радиочастоту (модулятор - демодулятор)
В цифровых трактах ССС нормируют проскальзывание по битам, выражающееся в отсутствии непрерывности в потоке бит, поступающих на вход цифровой системы передачи. Существует два вида проскальзывания:
-
Нерегулярные - представляют собой изменение числа цифровых позиций, возникающее из отклонений в процессе синхронизации, вызванных трактом передачи или коммутацией цифрового сигнала.
-
Регулярные – представляют собой предусмотренные непоправимые потери или появление нескольких последовательных цифровых позиций в цифровом сигнале при изменении скорости передачи во время работы данной аппаратуры или сети с другой аппаратурой или сетью.
Сети передачи информации фактически выполняют транспортирование информации, а так же дополнительно реализуют функции контроля, операционного управления, переключения и другие сетевые функции.
Синхронный метод передачи информации перспективней и строится на базе синхронной цифровой иерархии (СЦИ). Транспортная система СЦИ – это органическое объединение информационной сети и системы контроля, а информационная сеть образуется линейными передатчиками. Синхронный режим характеризуется жестким разделением временного кадра на участки (интервалы) – битовые слова фиксированной длины равной продолжительности, каждый из которых назначен определенному логическому соединению. В качестве устройства обмена применяется сверхскоростная аппаратура группового образования, рабочая скорость которой должна быть большой. В качестве первого уровня выбрана скорость 155520 кбит/с, 4-го – 622080 кбит/с, 12 –й уровень – 1866240 кбит/с, 16 –й уровень – 2488320 кбит/с.
Для работы по низкоскоростным каналам, в частности по спутниковым, вводится синхронный транспортный модуль уровня 0 (СТМ-0) на скорость 51,84 Мбти/с.
В цифровых системах передачи наиболее актуальным является измерение двух критериев качества – ошибки на бит и фазового дрожания.
Измерения проводятся в отсутствии сигнала и при его наличии.
На скоростях передачи в первичных и вторичных цифровых трактах используют псевдослучайные последовательности длиной 215-1 = 32767 бит и на более высоких скоростях – 223-1 = 8388607 бит.
На входе системы передачи поток данных синхронизируется с генерируемой на месте эталонной псевдослучайной последовательностью, не содержащей ошибки, затем происходит побитное сравнение. Любая разница в последовательности представляет собой ошибки в битах, которые подсчитываются и отражаются как коэффициент ошибки.
Фазовое дрожание, измеряемое в цифровом канале или тракте, регенераторе и др. элементах выражается тремя способами:
-
Через максимально допустимое входное фазовое дрожание (определяется какой величины фазовое дрожание подано на вход системы, прежде чем появляется ошибка).
-
Фазовое дрожание на выходе в отсутствии входного фазового дрожания.
-
Через коэффициент передачи фазового дрожания.