Разработка плана распределения частот. Расчет мощности шумов в канале ТЧ

Страницы работы

Содержание работы

«Спутниковые и радиорелейные

 системы передачи »

Задание на контрольную работу.

  1. Разработка плана распределения частот

Исходные данные.

Составить двухчастотный план распределения частот согласно заданию:

  • Центральная частота fo, ГГц……………………= 8  
  • Шаг сетки частот, МГц…………………………= 29 
  • Число стволов……………………………………= 6  
  • Разнос частот между ближайшими частотами
  • приема и передачи, МГц…………………………= 68  
  • Количество промежуточных станций……………= 2

Номинальные значения частот стволов рассчитаем по формулам:

-  для нижней половины диапазона fн=fo-208 +29n

-  для верхней половины диапазона fв=fo+5 +29n

Таблица 1

n

1

2

3

4

5

6

fсдвига, МГц

fн, ГГц

7,821

7,850

7,879

7,908

7,937

7,966

213

fв, ГГц

8,034

8,063

8,092

8,121

8,150

8,179

Частота сдвига частот приема и передачи
fсдв=f6’-f6=8179-7966=213   МГц

Достоинство двухчастотного плана распределения частот состоит в экономичности с точки зрения использования полосы частот, выделенной для радиорелейной связи в данном диапазоне.

Недостаток двухчастотного плана распределения частот - требует высоких защитных свойств антенн от приема сигналов с обратного направления. (При двухчастотной системе используются рупорно-параболические, высококачественные осесимметричные и другие антенны, имеющие защитное действие 60÷70 дБ).

Рис.1. План распределения частот

2.  Расчет мощности шумов в канале ТЧ

Исходные данные:     

§  N= 300    – число каналов ТЧ

§  L= 1950     км – протяженность РРЛ

§  К= 6    – число пролетов в секции

§  λ= 7,8   см – длина волны передатчика

§  G= 35     дБ – коэффициент усиления антенны

§  Δfк= 200    кГц – эффективная девиация частоты на канал

§  Рс.вх= 14    мкВт – мощность сигнала на входе приемника

§  r1=r2=ri·10-2=0,035  – коэффициент отражения от неоднородностей в антенно-волноводном тракте

§  К=0,6·10-3 – коэффициент нелинейных искажений по второй гармонике

§  К=0,15·10-4 – коэффициент нелинейных искажений по третьей гармонике

§  γ=0,4·10-16 – коэффициент разложения характеристики ГВЗ по второй степени расстройки

§  γ=0,23·10-23 – коэффициент разложения характеристики ГВЗ по второй степени расстройки

§  nш= 12  дБ – коэффициент шума приемника.

2.1  Выбор эталонной цепи для заданной РРЛ и определение числа узловых и промежуточных станций и протяженности пролетов.

Гипотетическая эталонная цепь протяженностью 1950  км.

Число секций равно   [Бц] = 7

Длина секций 278,57 км.     

Средняя длина пролета   

Рис.2 Структурная схема магистрали:

Число станций:

Оконечных – 2 

Узловых – 6   

Промежуточных – 35

Всего станций на РРЛ – 43

2.2  Расчет общей мощности шумов и допустимой мощности тепловых шумов на выходе канала ТЧ РРЛ

Общая мощность шумов в ТНОУ Рш.доп=3Lмаг=3·1950  =5850  пВт. На допустимую мощность тепловых шумов отводится 60% от Рш.доп, то есть 3510   пВт. Остальные 40% (2340  пВт) приходятся на переходные шумы.

2.3  Расчет мощности сигнала на выходе передатчика

Мощность сигнала на выходе передатчика , где:

 РП – мощность сигнала на выходе передатчика, Вт

Gп, Gпр – коэффициенты усиления передающей и приемной антенн. По заданию 35   дБ.

ηп, ηпр – КПД передающего и приемного фидерных трактов. Зададим ηп=ηпр=0,707 (по заданию).

Асв – затухание сигнала в свободном пространстве

V(t) – множитель ослабления поля свободного пространства. Согласно заданию в расчетах принимаем V(t)= -6 дБ.

Мощность сигнала на выходе передатчика

2.4  Расчет минимально допустимого множителя ослабления

, где

Rj – длина пролета

Рш.max – максимально допустимая мощность шумов в течение 0,1% времени любого месяца года. Рш.max=47500 пВт.

Мтф – обобщенный параметр аппаратуры для телефонного ствола, пВт/км2.

, пВт/км2, где

nш – коэффициент шума приемника

ΔFк – ширина полосы канала ТЧ

Кп – псофометрический коэффициент. Для телефонных каналов с полосой пропускания 300-3400 Гц при равномерном спектре помех или шумов Кп=0,75 (стр. 14 [4])

Рпер – мощность сигнала на выходе передатчика

λ – рабочая длина волны

G – коэффициент усиления антенны

Fк – верхняя частота группового спектра

Δfк – эффективная девиация частоты на канал

βпр(α) – коэффициент, учитывающий выигрыш от введения предыскажений.

В расчете согласно рекомендации [1] принимаем βпр(α)=0,4.

Значение Fк берем из таблицы 3 [1]: Fк= 1300 кГц.

 пВт/км2

Допустимая глубина замираний сигнала на одном пролете равна

20ℓg(8,449·10-4)=-61,464 дБ

2.5  Расчет переходных шумов

2.5.1  Для самого высокочастотного канала в групповом спекторе

  • Рш.нел=m·Рш.гр+n·Рш.вч+к·Рш.АВТ, пВт, где
  • Рш.гр – переходные шумы групповых трактов;
  • Рш.вч - переходные шумы высокочастотных трактов;
  • Рш.АВТ - переходные шумы антенно-волноводных трактов;
  • m – число групповых трактов на РРЛ;
  • n – число вч трактов;
  • к – число антенно-фидерных трактов.

2.5.2  Нелинейные шумы, возникающие в групповом тракте

,     где

  • ΔFк=3100 Гц – ширина полосы канала ТЧ;
  • Кп=0,75 – псофометрический коэффициент;
  • ΔF=Fв-Fн=1,3 ·106-6·104=1,24·106 Гц – ширина группового спектра;
  • Рср – средняя мощность многоканального сигнала, мВт;
  • К, К – коэффициенты нелинейных искажений по второй и третьей гармоникам;
  • γ2(σ), γ3(σ) – функции, учитывающие распределение мощности нелинейных шумов по групповому спектру;
  • α2(σ), α3(σ) – функции, учитывающие перераспределение шумов в групповом спектре при введении предыскажений.

В соответствии с методическими указаниями принимаем:

γ2(σ), γ3(σ)=0,5

α2(σ), α3(σ)=1

N > 240

Рср= -13 + 10ℓgN = -13+10ℓg300  =11,77 дБм

Рср= 100,1·Рср=100,1·11,77 = 15,03 мВт

2.5.3  Мощность переходных шумов вч тракта

2.5.4  Расчет переходных шумов антенно-волноводных трактов

Рассчитываются по формуле: , где

Gi – функция, сложным образом зависящая от относительного времени запаздывания.

Хк – относительное значение средней частоты канала в групповом спектре.

yвкк) – характеристика восстанавливающего контура.

Согласно методическим указаниям принимаем

2.6  Расчет полной мощности шумов в канале ТЧ

Рш=ΣРш.гр+ΣРш.вч+ΣРш.авт. Так как на РРЛ 8 узловых и оконечных станций, общее число станций 43 и в 2 раза большее число волноводных трактов, то

Полученная величина мощности шумов соответствует норме, рассчитанной ранее.
Литература

1.  Спутниковые и радиорелейные и  системы передачи. Методические указания и контрольные задания.

2.  А.С.Немировский, Е.В.Рыжков. Системы связи и радиорелейные линии. М.: Связь, 1980

3.  М.Г. Тимищенко. Проектирование радиорелейных линий. Москва, «Связь» 1976

4.  Н.И. Калашников. Системы связи радиорелейные линии. Москва, «Связь» 1977

5.  Справочник по радиорелейной связи. Под редакцией С.В. Бородича. Москва, «Радио и связь» 1981

Похожие материалы

Информация о работе