Московский Авиационный Инстиут

Курсовая работа

на тему:

«Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы передающего устройства»

Выполнил Новиков А.А.

Проверил Зеленевский В.В.

Серпухов 2008 г

Задание на курсовую

1. Дальность радиосвязи 1900 км;

2. Мощность излучения передатчика 4 кВт;

3. КНД передающей антенны 5 дБ;

4. Тип приемной антенны АШ-3;

5. Входное сопротивление приемной антенны 300 Ом;

6. Диапазон рабочих частот 5…30 мГц;

7. Производительность источника 2400 бит/с;

8. Коэффициент шума приемника 6;

9. Вид сигнала F1-5000;

10. Высота отраженной волны от ионосферы 250 км;

11. Отклоняющее поглощение ионосферы 2*10^-2;

12. Продольная гиромагнитная частота 0,8 мГц;

13. Рабочая частота 10 мГц;

14. Суммарный коэффициент поглощения ионосферы 300 А;

15. Число отражений волны от ионосферы 2;

16. Коэффициент отражения от земли 0,8;

17. Требуемая изберательность:

- по зеркальному каналу

- по соседнему каналу

18. Длина сообщения 240 символов;

19. Требуемая вероятность доведения 0,9999.

Выполнить:

1. Механизм распределения волны для решения задачи.

2. Энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности принятого сообщения.

3. Выбор структурной схемы и обоснование функциональной схемы.

Содержание

1. Введение………………………………………………………………стр.4

2. Механизм распространения волны………………………………….стр.5

3. Энергетический расчет радиоканала………………………..............стр.6

4. Выбор структурной схемы передающего устройства……………...стр.9

5. Обоснование функциональной схемы передающего устройства…стр.11

6. Заключение……………………………………………………………стр.13

Введение

Целью курсовой работы является освоение поставленной темы и подробный разбор всех поставленных задач.

В курсовой работе выполнено:

1. Описан механизм распространения волны метрового диапазона;

2. Произведен расчет радиоканала;

3. Произведена оценка достоверности принятого сообщения;

4. Выбрана структурная схема передающего устройства;

5. Выбрана функциональная схема передающего устройства.

1. Механизм распространения волны

Особенностью механизма распространения волн декаметрового диапозона является то, что он функционирует за счет многочисленных отражений волны от ионосферы и является крайне не стабильным.

Таким образом, рефракция и дифракция выражены довольно сильно, поэтому механизм распространения включает в себя:

1. многочисленные отражения волны;

2. земную волну и зону молчания ( Рис. 1.).

К достоинствам декаметрового диапазона можно отнести:

- можно получить оптимальные антенны по геометрическому размеру;

- мощность излучения Р_изл f ⁴ ;

- дешевизна установки и использования;

- большая скорость передачи.

К недостаткам – неоднородность ионосферы.

2. Энергетический расчет радиоканала

Определим дальность прямой видимости:

где h₁ = 9 - высота поднятия передающей антенны в (м),

h₂ = 5 – высота поднятия приемной антенны в (м),

О пределим эквивалентные высоты антенн:

где r_пр – дальность радиосвязи прямой видимости в (м);

R_{з экс} – эквивалентный радиус Земли в (м);

h_{1 э} , h_{2 э} , - эквивалентные высоты в (м),

О пределим рабочую длину волны:

Определим действующую высоту антенны:

где - волновое число;

l = 3 – геометрическая длина антенны;

Определим напряженность электрического поля в свободном пространстве:

где Р₁ = 4 - мощность излучения передатчика в кВт;

G₁ = D₁ - ₁ - коэффициент усиления передатчика в разах;

[разы] = 10^{0.1*1.5[дБ]} =1,41 – формула перехода;

L = 1900 – заданная дальность радиосвязи в (м);

D₁ = 1,5 – КНД передающей антенны;

₁ = 1 – КПД передающей антенны в метровом диапозоне;

Для декаметрового диапозона волн значение Е определяют по формуле Казанцева:

где

r_пр – путь волны от точки передачи до точки приема, (км);

R – коэффициент отражения от земли;

г_н – полный интегральный коэффициент поглащения в ионосфере равный:

Исходя из вышеизложенного вычислим Е:

Определим напряжение на входе антенны:

U_A=E*h_д

U_A=3,15*2,71^-22,57 *0,4752=1,4968*2,71^-22,57 (В/м)

Определим отношение спектральной плотности полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема:

где k=1,38*10^-23 – постоянная Больцмана;

Т = 300 – температура окружающей среды в Кельвинах;

f _{эф F1}=2*R_n

f _{эф F1}=2*1800=3600

R_А=300 Ом – сопротивление приемной антенны;

N_ш= 6 раз – коэффициент шума.

Определим вероятность ошибок:

Определим вероятность доведения:

Р_дов =(1-p₀)^N

Р_дов =(1- 0,2499)¹⁵⁰⁰ = 3,9074*10^-188

Полученный результат не удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Р_дов^зад = 0,9999. Из-за этого необходимо воспользоваться помехоустойчивым кодированием.

Зададимся кодом (23;12;7) и вычислим вероятность доведения повторно.

Определим число исправляемых ошибок:

Определим вероятность правильного декодирования:

P_{пр. дек.}= Cⁱ_n*Pⁱ_0j*(1-P₀)^n-j= C⁰₁₅*P⁰₀*(1-P₀)^15-0+C¹₁₅*P¹₀*(1-P₀)^15-1+C²₁₅*P²₀*(1-P₀)^15-2+C³₁₅*P³₁₅*(1-P₀)^15-3 = 0,999098

Определим вероятность доведения:

Полученный результат Р_дов =0,99994 удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Р_дов^зад =0,9999.