Разработка структурной схемы системы связи.
Структурные схемы бортового передатчика и наземного приёмника.
Структурная схема системы связи представлена на рисунке 1. На передающей стороне содержится 6 уплотняемых каналов. В каждом из них информация, поступающая с источника информации ИИ, подается на управляющие входы мультиплексора MUX, на сигнальные входы которого подключены соответствующие выходы генератора М-последовательности. На выход мультиплексора проходит одна из четырёх входных последовательностей, определяемая сигналом, поступающим с ИИ. Выход мультиплексора подключен ко входу преобразователя уровня ПУ, в котором осуществляется преобразование кодовой последовательности из однополярной в двуполярную. Преобразованный сигнал со всех шести каналов подаётся на линейный сумматор. Полученный таким образом групповой сигнал подаётся на амплитудно-фазовый модулятор АФМ и далее в передатчик Прд. В этих каскадах осуществляется перенос полезного сигнала на высокую частоту и его усиление для последующего излучения в канал связи. Также в передатчике к информационному сигналу добавляется сигнал синхронизации, вырабатываемый в синхроблоке и несущий информацию о начале канальных символов. Опорный генератор вырабатывает тактовые импульсы для генератора М-кода, полученные путём деления частоты генератора несущего колебания.
Пройдя по каналу связи, сигнал поступает на приёмник Прм, в котором происходит частотная селекция полезного колебания и выделения из него сигнала синхронизации, поступающего на синхроблок. Информационный сигнал поступает на 6 каналов оптимальной обработки, каждый из которых в свою очередь содержит 4 согласованных фильтра СФ и 4 амплитудных детектора АД, сигналы с которых поступают на схему выбора максимума СВМ. На тактовый вход СВМ поступает сигнал с синхроблока, определяющий момент вынесения решения. Выходы СВМ являются выходами системы, сигналы с которых поступают к получателю информации ПИ.
Выбор несущей частоты ботового передатчика.
В соответствии с рекомендациями конференции Международного консультативного комитета по радиосвязи (МККР) 1963 г. весь частотный диапазон поделен между тремя территориальными районами, в первый из которых входят Европейские страны и страны Африки, во второй – все страны Америки и в третий – Азия и Австралия. Службам траекторных измерений выделен диапазон 136 МГц…14,4 ГГц, службам связи спутник-Земля и Земля-спутник – диапазон 3,4 ... 8,4 ГГц. Космические измерения проводятся в диапазоне 15,712 МГц ... 35,2 ГГц /5, с.381/.
Согласно регламенту радиосвязи Российской Федерации, утверждённому и введенному в действие с 1.01.1999 года решением ГКРЧ от 28.09.1998 года, отдельные участки полосы частот 7450-7550 МГц могут использоваться метеорологической спутниковой службой (космос-Земля) /9/. Поэтому в качестве рабочей частоты бортового передатчика выберем 7550 МГц.
Рисунок 1 – Структурная схема системы связи.
Расчёт характеристик приёмной и передающей антенн.
Передача и приём сигнала, согласно техническому задания, осуществляется параболическими антеннами. Основными характеристиками антенны, необходимыми для расчета параметров системы связи, являются коэффициент направленного действия (КНД), коэффициент усиления, ширина главного лепестка диаграммы направленности (ДН) и уровень её боковых лепестков. Но так как уровень боковых лепестков при использовании направленного облучателя незначителен /7, с.85/, а ширина ДН, как будет показано ниже, практически не влияет на шумовые параметры приёмника, то в рамках данной эти параметры рассматриваться не будут.
КНД и
коэффициент усиления антенн
рассчитаем, воспользовавшись данными,
приведёнными в /7, с.85/:
,
где G –
КНД, Q – коэффициент использования
поверхности (КИП), D – диаметр антенны,
– рабочая длина волны. Практически
трудно получить КИП > 0,6-0,7. Тогда
.
,
где
– коэффициент полезного действия (КПД)
антенны, равный для параболических
антенн 0,8-0,9. Тогда
.