Замирания сигнала. Помехи радиоприема. Флуктуации амплитуды сигнала во времени. Случайные изменения условий ослабления на трассе

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Глава 19. ЗАМИРАНИЯ СИГНАЛА.

ИсКт№ния СИГНАЛА.

ПОМЕХИ РАДИОПРИЕМУ

19.1. Замирания сигнала

Прием информации в каналах связи и вещания всегда сопровождается флуктуациями амплитуды сигнала во времени. Такие флуктуации, называемые замираниями, обычно протекают как случайный процесс с квазипериодом от долей секунды до десятков минут. Основной характеристикой замираний является их глубина. Глубиной замирания называется отклонение мгновенного значения амплитуды сигнала от какого-либо условного уровня (обычно медианного). Глубина замираний может достигать десятков децибел.

Основные причины замираний. К основным причинам замираний относятся следующие:

1.  Распространение радиоволн происходит по разным траекториям, и в пункте приема обычно наблюдается многолучевая структура поля, которая является причиной так называемых интерференционных замираний.

В зоне прямой видимости поле земной волны есть результат интерференции прямой волны и волны, отраженной от поверхности Земли. На линиях, использующих эффект рассеяния на неоднородностях атмосферы, принимаемое поле есть результат интерференции множества волн, рассеянных в разных участках объема рассеяния. На линиях, использующих отражение радиоволн от ионосферы, многолучевая структура поля обусловлена одновременным приемом волн, претерпевшим различное число отражений от ионосферы.

Наиболее быстрые замирания интерференционного происхождения обусловлены случайным изменением фазовых соотношений отдельных составляющих. В пределах диапазона УКВ изменение фазы на 1800, т. е. длины пути на происходит при случайном отклонении длин тра-


екторий всего на единицы сантиметров (или метров) при общей их длине в десятки—тысячи километров. Такие отклонения могут появиться при самых незначительных флуктуациях параметров атмосферы.

2.  Второй причиной замираний являются случайные изменения условий ослабления на трассе. Например, случайное ослабление земной волны может быть вызвано экранирующим действием Земли, которое меняется в зависимости от условий рефракции, т.е. метеоусловий. Эти флуктуации протекают значительно медленнее, чем интерференционные замирания.

З. Третий вид замираний, называемых поляризационными, связан со случайными изменениями поляризации принимаемого поля. Этот вид флуктуаций приводит к рассогласованию поляризации приемной антенны и принимаемого поля. В результате появляются случайные колебания уровня сигнала на входе приемника.

Распределение амплитуд сигнала при замираниях. Как всякая случайная величина, уровень флуктуирующего сигнала может быть оценен только статистически. В целом нестационарный процесс замираний обычно разделяют на два стационарных: процесс флуктуаций средних значений поля и процесс быстрых флуктуаций около этих средних. Первый вид флуктуаций называется медленными замираниями, второй — быстрыми.

Наиболее часто встречающееся распределение амплитуд сигнала при быстрых интерференционных замираниях близко к распределению Рэлея:

 (19.1) где T(U) — вероятность превышения уровня U; U — медианное значение, т.е. значение, превышаемое в течение 50 % времени.

При медленных замираниях распределение мгновенных значений уровня сигнала часто аппроксимируется нормально-логарифмическим законом:

            /2)dx,                                                (19.2)

2п -со где х = (lgU — lgUT)/lgo; б— стандартное отклонение. В ряде случаев интегральный закон удобно записать как вероятность того, что амплитуда сигнала меньше т.е. в виде

                       -Т(ЬЭ.                                                                (19.3)

Пространственная корреляция замираний. Если двух разнесенных точек приема достигают волны, распространяющиеся в достаточно разнесенных областях атмосферы, где флуктуации параметров протекают некоррелировано, то в этих двух точках приема процесс флуктуаций поля протекает также некоррелировано. Статистическая связь замираний в двух пространственно-разнесенных точках описывается пространственной корреляционной функцией k(l). Поскольку статистическая связь замираний уменьшается по мере увеличения пространственного разноса l, то k(l) есть убывающая функция. Принято считать, что замирания статистически независимы, если k(l) убывает до значения — = 0,37. Соответствующее значение [ = [м называется масштабом пространственной корреляции замираний. Вид функции k(l) и значение зависят от механизма распространения

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
1 Mb
Скачали:
0