close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ZhanKa kursach - 1

код для вставкиСкачать
РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра Телекоммуникационных систем
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
По дисциплине: Системы спутниковой радиосвязи и телевещания
Руководитель_____________________
_Клочковская Л.П.______________________
"___" ___________ 2009 г.
Студент _Сагиндыкова Ж.Е.___________
Группа _МТСк-05-02______________
Зач. Книжка №053059_____________
АЛМАТЫ 2009
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ 1. Цифровая радиорелейная система PASOLINK
2. Вариант трафика E1
3. Диапазон частот 21,3-23,5 ГГц
4. Коэффициент системы, Кс 99 дБ
5. Мощность ПРД 17 дБм
6. Диаметр антенны 1.2 м
7. Усиление антенны 41 дБ
f - 22 ГГц
ВарУНУ12345,км9200210/0220/10230/15230/20230/2525
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ4
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ5
ЗАДАНИЕ 15
1 Построение профиля пролета .......................................................5
2 Расчет времени ухудшения связи7
3 Вывод об устойчивости связи на пролете.14
ЗАДАНИЕ 2.................................................................................15
Задача №1.................................................................................15
Задача №2.................................................................................18
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ25
ВВЕДЕНИЕ
Радиорелейная связь осуществляется путем последовательной многократной ретрансляцией сигнала от одной станцией к другой. На станциях осуществляется процесс приема, получения и переизлучения сигнала. Расстояние прямой видимости между сигналами зависит от высоты подвеса антенн, от рельефа местности также от диапазона радиоволн. Горы, возвышенности, большие водные пространства, резко изменяют условия распространения. В зависимости от места в первичной сети ЕАСС радиорелейные линии (РРЛ) подразделяют на местные, зоновые, магистральные и технологические.
Местные РРЛ соединяют две АТС в пределах большого города, райцентр с селом или село с селом. Зоновые (внутриобластные) РРЛ - линии средней емкости. Магистральные РРЛ, соединяющие между собой тракты и каналы передачи различных зоновых сетей, являются линиями большой емкости (тысячи телефонных каналов) и используют до восьми высокочастотных радиостволов. Технологические РРЛ служат для организации технологической связи при эксплуатации нефтепроводов, газопроводов, линий электропередачи, железнодорожного транспорта.
Современные РРЛ работают в различных диапазонах частот от 0,1 до 15 ГГц. По способу обработки информации РРЛ могут быть подразделены на аналоговые и цифровые.
Аналоговые РРЛ используют для передачи многоканальных телефонных (ТФ) сообщений и телевизионных (ТВ) сигналов совместно с сигналами звукового сопровождения (ЗС) в аналоговой форме. Цифровые РРЛ служат для передачи в цифровой форме телефонных сообщений (со скоростью 2-140 Мбит/с), сигналов данных с большой скоростью, а также сигналов ТВ и видеотелефонных сигналов.
Радиорелейные станции (РРС) по функциональному признаку классифицируются на узловые, оконечные и промежуточные.
На узловой радиорелейной станции (УРС) передаваемая информация перепринимается с возможностью ввода и выделения информации потребителю. На оконечной радиорелейной станции (ОРС) осуществляются ввод и выделение передаваемой информации и обеспечивается распределение информации потребителям. На промежуточной радиорелейной станции (ПРС) передаваемые сигналы ретранслируются по промежуточной частоте, а также при необходимости выделяются сигналы ТВ ствола или часть телефонного группового спектра.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
ЗАДАНИЕ 1
1 Построение продольного профиля пролета
1.1 Определение радиуса кривизны Земли.
,
где -км, х-м
м
1.2 Определение критической точки пролета.
,
где , - км,
R1 - расстояние до препятствия,
R0 - протяженность интервала,
.
1.3 Определение минимального радиуса зоны Френеля.
Радиолуч перемещается внутри зоны Френеля, которая представляет собой элепсоид вращения в точке приема и передачи.
,
где 1.4 Приращение просвета из-за рефракции.
Среднее значение изменения просвета за счет рефракции, существующее в течение 80% времени, вычисляется по формуле:
.10-8 1/м среднее
.10-8 1/м стандартное
среднее и стандартное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости атмосферы.
=25 км 1/м
.
1.5 Просвет при отсутствии рефракции.
,
.
1.6 Определение высот подвеса антенн.
Высоты подвеса антенн выбираются методом оптимизации. Для этого от критической точки профиля откладываем расстояние Н(0) и через данную точку проводим три произвольных луча. Выбираем тот луч, у которого h1+h2=min, где h1- высота подвеса передающей антенны,h2- высота подвеса приемной антенны.
м
м
Высота передающей антенны 37,484 м.
Высота приемной антенны 37,484 м.
2 Расчет времени ухудшения связи
2.1 Расчет запаса на замирание.
дБ,
где SG - коэффициент системы, дБ;
2η≈5 дБ - коэффициент полезного действия антенно-фидерного тракта;
L0 - ослабление сигнала на пролете:
,
.
Для заданного типа аппаратуры, работающей на заданной частоте, определяем технические параметры:
SG=99 дБ,
дБ.
2.2 Расчет времени ухудшения связи из-за дождя.
Чем выше частота радиоизлучения, тем сильнее влияет на ослабление сигнала размер капель и интенсивность дождя. Поэтому при расчете времени ослабления необходимо учитывать климатическую зону в зависимости от интенсивности дождя в течении 0.01% времени.
Территория СНГ разделена на 16 климатических зон. Казахстан относится к зоне Е, для которой интенсивность осадков .
Так как интенсивность дождя неравномерно распределяется вдоль трассы, определяем эффективную длину пролета:
км,
R0 - длина пролета, км;
- коэффициент уменьшения,
- опорное расстояние, км,
км,
,
.
Удельное затухание в дожде в зависимости от поляризации волны:
дБ.
Коэффициенты регрессии для оценки затухания в зависимости от поляризации волны определяются по таблице.
Для горизонтальной поляризации:
Затухание на трассе, превышающее 0.01% времени, определяется по формуле:
, дБ,
Время, в течении которого ослабление сигнала больше, чем запас на замирание:
, %
%.
2.3 Расчет времени ухудшения связи, вызванного субрефракцией радиоволн.
Стандартная атмосфера имеет наибольшую плотность у поверхности земли, поэтому радиолучи изгибаются книзу. В результате просвет на пролете, определяемый по минимальному радиусу зоны Френеля, не имеет постоянной величины, т. к. плотность атмосферы изменяется и зависит от времени суток и состояния атмосферы.
Среднее значение просвета на пролете:
,
Относительный просвет:
,
.
На чертеже профиля пролета проводим прямую параллельно радиолучу на расстоянии ∆y=H0 от вершины препятствия и находим ширину препятствия (Приложение А).
Относительная длина препятствия:
Параметр µ, характеризующий аппроксимирующую среду:
,
где .
Принимаем .
Значение относительного просвета , при котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное экранировкой, препятствием минимальной зоны Френеля:
где V0 - множитель ослабления при H(0), определяемый по графику в зависимости от полученного значения µ. Для µ=1,27 V0=-12,25дБ.
Vmin - минимальный допустимый множитель ослабления;
,
Параметр ,
,
По графику определяем T(Vmin) в зависимости от ψ. Для ψ =2,31
T(0) = 4 %.
2.4 Проверка норм на неготовность и окончательный выбор оптимальных высот подвеса антенн и опор.
Характеристики неготовности для ГЭЦТ (гипотетический эталонный тракт) установлены в рекомендации 557МСЭ-Р.
ГЭЦТ считается неготовой, если в течении 10 последующих секунд возникли следующие условия или одно из них:
* Передача цифрового сигнала прервана;
* В каждой секунде BER хуже 10-3.
Неготовность аппаратуры уплотнения исключается. Характеристики неготовности делятся на неготовности оборудования и неготовность, вызванную условиями распространения радиоволн, например, величина неготовности, вызванной дождем, составляет 30-50%.
Характеристики готовности ГЭЦТ протяженностью 2500 км определяются величиной 99.7%, причем эти проценты определяются в течение достаточно большого интервала времени. Этот интервал должен составлять более года, характеристики готовности определяются, таким образом, величиной 0.3%.
Норма на неготовность:
,
Должно выполняться условие:
,
где 2.5 Расчет времени ухудшения радиосвязи из-за многолучевого распространения.
При моделировании радиолиний, протяженностью более чем несколько километров, должны учитываться четыре механизма замираний в чистой атмосфере, обусловленные чрезвычайно преломляющимся слоями:
* расширение луча (расфокусировка луча);
* развязка в антенне;
* поверхностное многолучевое распространение;
* атмосферное многолучевое распространение.
Большинство этих механизмов возникают сами по себе или в комбинации с другими механизмами. Сильные частотно-избирательные затухания возникают, когда расфокусировка прямого луча сочетается с отражением сигнала от поверхности, что вызывает замирание вследствие многолучевого распространения. Мерцающие замирания, вызванные небольшими турбулентными возмущениями в атмосфере, всегда имеют место при этих механизмах, но на частотах ниже 40 ГГц их влияние на общее распределение замираний не существенно. На больших глубинах замирания процент времени ТИНТ, в течение которого в узкополосных системах не превышается уровень принимаемого сигнала в средний худший месяц, может быть определен с помощью следующего асимптотического выражения:
,%,
где Ft - запас на замирание, дБ;
R0 - длина пролета, км;
f - частота, ГГц;
K - коэффициент, учитывающий влияние климата и рельефа местности;
Q - коэффициент, учитывающий другие параметры трассы;
B, C - коэффициенты, учитывающие региональные эффекты.
,
где - процент времени с вертикальным градиентом рефракции.
Коэффициенты CLAT и CLON для Казахстана равны 0.
.
,
где - наклон радиотрассы, мрад,
здесь H1, H2 - м;
R0 - км;
B=0.89; C=3.6;
мрад,
,
%.
2.6 Проверка норм на допустимое время ухудшения связи из-за многолучевого распространения волн.
Норма на допустимое время ухудшения связи для высшего качества связи:
,
Где R0 - длина пролета, км;
2500 - длина эталонной гипотетической линии,
.
Должно выполняться условие:
,
, то есть условие выполняется.
3 Вывод об устойчивости связи на пролете.
Так как T(Vmin) ≥ 0.003 %, то проведенная оптимизация высот подвеса антенн проводится.
Расчеты показывают, что условие не выполняется из-за условия дождя, это говорит о том, что устойчивость связи на пролете нет.
Так же выполняется условие, поставленное в пункте 2.6, то есть .
ЗАДАНИЕ 2
Задача №1
Произвести энергетический расчет спутниковой линии "вниз". Необходимые данные для системы приведены в таблицах 1 и 2.
Вариант системы: D→E.
Таблица 1 - Данные приемной станции
СистемаDДиапазон, ГГц14/11Координаты52º в. д.
47º с. ш.Диаметр антенны, м10Коэффициент шума приемника5Эффективная полоса частот, МГц33КПД АФТ0.9Шумовая температура антенны, К80 Таблица 2 - Параметры бортового ретранслятора
СистемаDДиапазон, ГГц14/11Координаты850 в.д.Коэффициент усиления антенны, дБприем30передача27Коэффициент шума приемника5КПД АФТ0.8 РАСЧЕТ СПУТНИКОВОЙ ЛИНИИ "ВВЕРХ"
1 Участок: передающая ИСЗ (КС) → ЗС
1.1 Наклонная дальность между КС и ЗС
где ;
- широта ЗС; - разность по долготе между КС и ЗС.
1.2 Суммарная шумовая температура
где ТА - шумовая температура антенны КС;
η - КПД АФТ КС;
TПР=T0 . (KШ-1)
где Т0=290°К
KШ - коэффициент шума приёмника КС;
TПР=290(5-1)=1160 К.
К.
1.3 Коэффициент усиления земной станции
где D - диаметр антенны ЗС, м;
λ - длина волны для участка "вверх", м;
м.
g=0,6...0,8 - коэффициент использования поверхности антенны.
.
GКС=10∙lg 10,9∙105=10(5+lg 10,9)=10(5+1,04)=60,4 дБ
1.4 Мощность передатчика земной станции
где d=м, Lдоп=2 дБ (1,58);
k=1,38∙10-23 - постоянная Больцмана;
ΔfШ - эффективная полоса частот ЗС; в=1,2 дБ (1,318); дБ (25,1); GКС = 27 дБ (501).
Вт
РКС=14,11 дБ.
1.5 Ослабление сигнала на участке КС→ЗС.
.
дБ.
Рисунок 1 - Диаграмма уровней на участке ЗС - КС
Задача №2
Требуется проверить мешающее влияние одной спутниковой системы на другую, сравнить степень влияния одной спутниковой системы на другую, сравнить степень влияния с допустимым значением (6 %) температуры при отсутствии влияния.
Т а б л и ц а 1 - Параметры приёмной станции Система Диапазон, ГГц Диаметр антенны, мкоорди-
натыКоэффи-циент шума приёмни-каЭффектив-
ная полоса частот, МГцКПД
АФТШумовая
темпера-тура антенны, КD14/111052° в. д.
47° с. ш.5330,980E14/11678° в. д.
42° с. ш.7,5360,8590
Т а б л и ц а 2 - Параметры бортового ретранслятора СистемаДиапазон
частот,ГГцКоординатыКоэффициент усиления антенны, дБКоэф-т
шума
приём-
ника КПД
АФТшумовая
t°СЛК,КСпект-ральная плот-ность мощно-сти, дБШумовая
t°антенны,КПриёмПереда-чаD14/1185°в.д.302750,85100-5160E14/1166°в.д.292670,8110-5045
Т а б л и ц а 3 - Параметры передающей ЗС СистемаДиапазон
частот,ГГцДиаметр
антенны,мОтноше-
ние Рс/Рш,
дБКоорди-
натыЭффектив-
ная полоса частот, МГцКПД
АФТСпектральная плотность мощнос-
ти, дБ Вт/м2D14/1181465° в. д.
45° с. ш.720,9-30E14/1131755° в. д.
50° с. ш.360,8-34 Рисунок 2
2.1 Наклонная дальность между ЗС и КС:
а) между передающей земной станцией и спутником мешающей системы
.
км;
б) между передающей земной станцией мешающей системы "D" и спутником системы, подверженной влиянию "E"
км;
в) между спутником мешающей системы и приёмной земной станцией системы, подверженной влиянию
км.
2.2 Топоцентрический угловой разнос
- разность по долготе между спутниками .
.
2.3 Коэффициент усиления антенны приёмной ЗС системы, подверженной влиянию, при условии D/λ>100; 6/0,027=222>100
G(φ)M=32 - 25lgφ
где должно выполняться условие φz< φ<480
φz=15,85(D/ λ)-0,6, град
здесь D - диаметр антенны;
φz=15,85(6/0,027)-0,6=0,6190<9.60<480;
φ= .
G(φ)M=32 - 25lg9.6=32 - 24.557= 7.443 дБ.
2.4 Коэффициент усиления антенны передающей ЗС мешающей системы, при условии D/λ>100, φz<φ=<480
D/λ=5/0,027=185>100.
φz=15,85(5/0,027)-0,6=0,70<9.60<480.
G(φ)M=32 - 25lg9.60=32 - 24,557=7.443 дБ.
2.5 Увеличение шумовой температуры приёмной системы бортового ретранслятора, подверженного влиянию
где - спектральная плотность мощности, подводимая к антенне мешающей передающей ЗС, дБ;
- коэффициент усиления антенны мешающей передающей ЗС, дБ;
- коэффициент усиления антенны спутника, подверженной влиянию (на приём), дБ;
- ослабление сигнала на линии мешающая передающая земная станция - спутник, подверженный влиянию, дБ;
, дБ .
, дБ.
К
2.6 Увеличение шумовой температуры на выходе приёмной антенны земной станции системы, подверженной влиянию
где - спектральная плотность мощности, подводимая к антенне мешающего спутника, дБ;
- коэффициент усиления приёмной антенны земной станции системы, подверженной влиянию, дБ;
- коэффициент усиления антенны мешающего спутника ( на передачу), дБ;
- ослабление сигнала на линии мешающий спутник - приёмная земная станция системы, подверженной влиянию
, дБ.
, дБ.
,К.
2.7 Приращение эквивалентной шумовой температуры линии
где γ= - 15 дБ (0,032) - коэффициент передачи спутниковой линии, если поляризация на двух системах одинаковая;
, К, 2.8 Относительное приращение эффективной шумовой температуры приёмного тракта системы, подверженной влиянию
где Т - шумовая температура спутниковой линии связи системы, подверженной влиянию
%.
Между системами коррекция не требуется. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Л.Г. Мордухович, А.П.Степанов. Системы Радиосвязи. Курсовое проектирование. Учебное пособие. Москва "Радио и связь" 1987 г.
2. А.С. Немировский, Е.В. Рыжков. Системы связи и радиорелейные линии. Москва "Связь" 1980 г.
3. В.В. Марков. Радиорелейная связь, М.: Связь,1979.
4. М.М. Маковеева, Ю.С. Шинаков, Системы связи с подвижными объектами, М.: "Р и С" 2002.
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
217
Размер файла
418 Кб
Теги
kursach, zhanka
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа