Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы приемного устройства. Механизм распространения волны для решаемой задачи

Московский Авиационный Институт

(Государственный Технический Университет)

МАИ

Курсовая работа

по дисциплине «Системы и сети связи»

на тему: «Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы приемного устройства»

Выполнил:

941 учебная группа МАИ

Проверил:

.

           ^{оценка и роспись преподавателя}

Серпухов-2008

Содержание

Задание на курсовую работу

по дисциплине "Системы и сети связи"

Тема: Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы приемного устройства.

Исходные данные:

1. Дальность радиосвязи L=50 км;

2. Мощность излучения передатчика Р=700 Вт;

З. КНД передающей антенны   D=1,8 дБ;

4. Тип приемной антенны: АШ-1,6;

5. Входное сопротивление приемной антенны R_a=50 Ом;

6. Диапазон рабочих частот, 20…60 МГц;

7. Производительность источника Rn=2400 бит/с;

8. Коэффициент шума приемника N_ш=6 раз;

9. Вид сигнала А1;

10. Высоты размещения антенн (м):

- передающей      h₁=8;

- приемной          h₂=4;

11. Требуемая избирательность (дБ):

- по зеркальному каналу  60;

- по соседнему каналу      50;

12. Длина сообщения N=860 , дв.символов;

13. Требуемая вероятность доведения Рдов>=0,999.

ВЬПОЛНИТЬ

1.  Механизм распространения волны для решаемой задачи.

2. Энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности (вероятности доведения) принятого сообщения.

3. Выбор структурной и обоснование функциональной схем устройства.

Введение

В курсовой работе будет выполнено:

1.  описан механизм распространения радиоволн метрового диапазона;

2.  описаны достоинства и недостатки распространения радиоволн метрового диапазона;

3.  произведен энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности принятого сообщения;

4.  найдена дальность прямой видимости;

5.  найдены эквивалентные высоты поднятия передающей и приемной антенны;

6.  найдена рабочая длина волны;

7.  найдена действующая высота антенны;

8.  найдена напряженность электрического поля;

9.  найдено напряжение на входе приемной антенны;

10.  найдена спектральная плотность полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема;

11.  найдена эффективная полоса пропускания РПМ;

12.  найдена вероятность ошибки;

13.  найдены промежуточные частоты f_пч1 и f_пч2;

14.  найдены частоты опорных генераторов: , .

1.  Механизм распространения волны для решаемой задачи

Особенностью механизма распространения волн метрового диапазона является то, что с увеличением частоты (уменьшением длины волны) коэффициент отражения уменьшается, это приводит к тому, что волна не преломляется в ионосфере.

Таким образом, рефракция и дифракция выражены крайне слабо, поэтому механизм распространения включает в себя:

o  прямую земную волну;

o  и частичную интерференцию вблизи от точки передачи прямой земной волны и отраженной от земли.

Рис. 1.  Механизм распространения радиоволны метрового диапазона

К достоинствам  метрового диапазона, где , можно отнести:

1.  в нем можно получить оптимальные антенны по геометрическому размеру;

2.  мощность излучения прямопропорциональна частоте в четвертой степени, .

3.  пропускная способность канала связи максимальна, большая скорость передачи,

К недостаткам такого диапазона – небольшая дальность радиосвязи.

2. Энергетический расчет радиоканала

В процессе нахождения необходимых параметров будем придерживаться определенной последовательности, т.к. следующая величина-параметр вытекает из решения предыдущей.

Формула дальности прямой видимости:

,

где h₁=8 – высота поднятия передающей антенны в м,

h₂=4 – высота поднятия приемной антенны в м.

Эквивалентные высоты антенн:

 м;

 м;

где r_пр – дальность радиосвязи прямой видимости в м;

 – эквивалентный радиус Земли в м;

, , - эквивалентные высоты поднятия антенн в м.

Рабочая длина волны:

;

Действующая высота антенны приемника:

, где  - волновое число;

l = 1,6 м – геометрическая длина антенны;

.

Напряженность электрического поля в свободном пространстве:

,

 В/м;

где Р₁ – мощность излучения передатчика в Вт;

 – коэффициент усиления передатчика в разах;

[разы]=10^{0,1*1,8[дБ]}=1,5135;

r=50км=50000м – заданная дальность радиосвязи;

=1,8дБ - КНД передающей антенны;

=1 – КПД передающей антенны в метровом диапазоне;

Так как r=50км>r_пр=17,24км, то для нахождения напряженности электрического поля используется формула Фока:

 В/м;

Напряжение на входе антенны:

В;

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

, где  - постоянная Больцмана;

Т = 300 –температура окружающей среды в Кельвинах;

 - эффективная полоса пропускания РПМ, зависящая от вида модуляции.

Гц,

.

R_A=50 Ом – сопротивление приемной антенны;

N_Ш=6 раз – коэффициент шума.

Вероятность ошибки в битах информации:

Вероятность доведения:

Данный результат не удовлетворяет требованиям по достоверности к информации, т.к. Р_дов^зад  = 0,999. Из-за этого необходимо использовать те или иные способы увеличения вероятности доведения сообщения. Воспользуемся помехоустойчивым кодированием и зададимся кодом (14;12;7):

> Р_дов^зад  = 0,999

Данный результат удовлетворяет требованиям по достоверности