Главная Радиорелейная связь вышать 10 пВт в течение не более 0,05 2500 % времени наихудшего месяца. В [2] нормируется значение потерь достоверности передачи двоичного кода .по телеграфным каналам протяженностью 12 500 км при скорости 100 Вод, которая должна быть не более 10" (для линии протяженностью l км значение потерь достоверности должны быть не более 10"- 12 500 Согласно [2] при передаче цифровой информации но радиосистемам с час- тотной модуляцией методом вторичного уплотнения каналов ТЧ магистральной сети протяженностью 12 500 • км (без применения дополнительных устройств для коррекции его характеристик и повышения достоверности) значение потерь достоверности должно быть не более 510- прн скорости передачи 1200 Бод (для линии протяженностью -не более 5-10~° jgsooo Обычно расчет качественных показателей каналов и сравнение их с нормируемыми значениями в системах с ЧМ проводятся для верхнего (худшего) канала при передаче телефонных сигналов и для среднего канала при передаче дискретной информации. Так как рекомендации МККР и ЕАСС требуют выполнения норм на, уровень шумов в каналах ТРРЛ в течение любого месяца, то расчеты должны проводиться с учетом данных для наихудших зимних месяцев. Исключение составляют расчеты по помехозащищенности систем при взаимных влияниях, когДа •берутся данные по распространению за летние месяцы. В результате анализа качественных показателей каналов ТЧ, оргаиизован-иых иа тропосферных РРЛ, можно сделать вывод о том, что энергетический .-потенциал линии определяется средиеминутной псофометрической мощностью шумой для систем емкостью более 60 каналов ТЧ, а для систем емкостью 12-24 каналов ТЧ - невзвешенной мощностью шумов (время интеграции 5 мс) >и значением потерь достоверности при передаче дискретной информации. 12.2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ШУМОВ В КАНАЛАХ ТЧ ТРРЛ Средиемниутную псофометрическую мощность суммарных щумов в канале ТЧ в конце ТРРЛ, состоящей из М интервалов, можно представить в виде •суммы: (12.1) Здесь Рт. - среднеминутная псофометрнческая мощность тепловых шумов на i-M интервале линии, изменяющаяся из-за медленных замираний сигнала; Рнг - среднеминутная псофометрнческая мощность нелинейных шумов, обусловленных многолучевым характером принимаемого сигнала; Рн.ап.-- псофометрнческая мощность нелинейных шумов, возникающих из-за нелинейности фазовой и неравномерности частотной характеристик приемопередающего комплекта аппаратуры: PH.ani=Pm.nepi-fPm.npi-fРт.«.в.и, где Pm.nepi - мощность шумов передаюи1его устройства; Рш.пр*-мощность шy мов приемного устройства, включая модем; Рш.а.в.и - мощность шумов антенно-волноводного тракта; Рт.ап* - мощность собственных тепловых шумов аппаратуры. Величины Рн.аи! и Pi.aai ПОСТОЯННЫ во времени. Мощность тепловых шумов. При частотной модуляции мощность собственных тепловых шумов в канале ТЧ при работе выше порогового уоовия обратно проперциоиальна мощности сигнала иа входе приемного устройства рц. ЛЦеди-аннное значение средиеминутной псофометрической мощности тепловых шумов в пиковаттах в точке нулевого относительного уровня на выходе канала ТЧ i-ro интервала линии определяется по формуле "TJM = 109 (12.2) Здесь k= 1,38-10- Вт/Гц-К- постоянная Больцмана; - суммарная шумовая температура приемного устройства в кельвина.х, пересчитанная к его входу; AFk = 3,\ кГц - полоса стандартного канала ТЧ; Рс м мг - медианное за месяц значение мощности сигнала на входе приемного устройства; коэффициент 1,45 соответствует переходу от медианного к среднему значению уровня сигнала, имеющего рэлеевский закон распределения быстрых замираний; Кп = 0,75 -псофометрический коэффициент; Рпр - коэффициент предыскажающего фильтра (см. рис. 8.4); ,Fk - средняя частота телефонного канала в групповом спектре; Д/к - эффективная девиация частоты сигиала иа канал; Vi - коэффициент, учитывающий усреднение мгновенной мощности теплового шума по быстрым замираниям, зависящий от способа сложения разнесенных сигналов. Значения этого коэффициента приведены в табл. 12.1 (см. [7]). При применении дополнительной модуляции несущей корреляторным тоном и оптимального метода сложения независимых разнесенных сигналов коэффициент Vi определяется по формуле Ч = /Пэг/(Л-1). (12.3) Здесь N=Km3i - общая кратность разнесенного приема; ,тэ1-число неза- висимых элементарных сигналов в одной ветви разнесения. При трехкомпонентном сигнале 7Пэг = 2,98:[1 + 1,24Хг(1 + 0,594и»г)]; (12.4) при пятикомпонеитном сигнале m,i = 4I:[l + Xi(l + 0,6x3j)l,, (12.4а) где Xi = exp [-(FKop/A/i*)]. Зависимость радиуса частотной корреляции А/<* от эквивалентного рас-•стониия i-To интервала (Дш) даиа на рис. 10.15. Расчет тропосферных радиорелейных линий ♦ 12.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Тропосферные РРЛ обычно используются в труднодоступных, малонаселенных районах, что экономически целесообразно. Это оправдывает некоторое снижение требований к ним по сравнению с требованиями к кабельным линиям и РРЛ прямой видимости. Для ТРРЛ МККР [1] и ЕАСС [2] рекомендуют чу1едующие допустимые значения мощности шумов в каналах ТЧ многокаиаль-•ных систем с частотной модуляцией (в точке нулевого относительного уровня): среднеминутная псофометрнческая мощность шума может превышать значение Рдоп1=101, пВт (для гипотетической эталонной цепи длиной 1 = 2500 км эта мощность Рдоп1 = 25 000 пВт) в течение не более 20% времени любого месяца; среднеминутная псофометрнческая мощность шума может превышать значение Рдоп2=63 000 пВт в течение не более 0,5 % времени любого ме- 2500 Сяца; невзвешенная мощность шума (с временем интеграции 5 мс) может пре- ина приемного устройства суммарная шумовая температура в кель- (12.5) Ч = Г1ф.„р + Т-окр (1 - 1ф.щ.)т1ф.„р + Т-пр. Здесь Т1ф.пр -КПД антенно-волноводного тракта приемного устройства; /т -о-ю"" " "Р ~шумовые температуры антенны, окружающей среды м " Гокр=300 К) и приемного устройства соответственно. Медианное за месяц значение мощности сигнала в децибелах на ватт на входе приемного устройства определяется параметрами аппаратуры и суммарным затуханием сигнала между выходом передатчика и входом приемника: с.м.м! = P«>v + Gt+G,+ AG + + -*ф. (12.6) Здесь Рпер - мощность передатчика, дБВт; Gi и Сг - коэффициенты усилении передающей и приемной антеин, дБ; Д6 -потери усиления системы антенн, дБ (см. рис. 10.12); Ve».Kp=-20lg(4n/?</o/c)-ослабление сигнала в свободном пространстве, /о -рабочая несущая частота, Гц; с=3-10м/с - скорость распространения радиоволн; :01\о.Щ51 г 5 W газа so msosoos 08/з9,з% Щ 99 Vm.hj - медианное за месяц значение множителя ослабления поля свободного пространства, дБ, эмпирические кривые которого в зависимости от Ra приведены иа рис. 10.10; 6ф= 10 1§(т1ф.прГ1Ф пер)-потери в передающем и приемном антенно-фидер-ном трактах, дБ. Флуктуации среднеминутной мощности тепловогб шума подчиняются логарифмически-нормальному закону распределения со стандартным отклонением, равным стандартному отклонению медленных изменений уровня сигнала на i-м интервале (рис. 12.1). Для этого закона среднее значение и дисперсия величины Ртг равны: Tri=Pri.«r.,i;DPri=P\i.M(r\i-\). (12.7); (12.8) Здесь /•т«=10""<5» < Д" децибелах. В системе «Аккорд> в результате применения автокорреляционного приема составного сигнала значение мощности теплового шума в канале ТЧ. увеличивается. При этом медианное за месяц значение среднеминутной псофометрическои мощности теплового шума в точке нулевого относительного уровня на выходе канала ТЧ будет определяться по формуле • Ртг.м = Ртг,м[1 + 5ы]. (12.9) Здесь 5,-,„=iCma/4Vsin2(nf„t3.a)(A/-2)noi,M, где Тз.а= l/fmp - время задержки в автокорреляторе системы «Аккорд»; «oi,M = l,45PcMM.7*7"j,A/m.Bit- медианное значение отношения средней мощности сигнала к мощности шума в полосе широкополосного УПЧ (Afm.BxiO- Аналитическое выражение интегрального закона распределения величины Pri запишем в виде \J±,0 Ig l + Vl + 4S..„(l+y (12.10) Здесь Xip%=PTij,%/P-riM, Ptjp% - среднеминутная мощность щума, ожидаемая в р% времени ыесяца. В течение малых процентов времени кривая закона распределения (12 2) при значениях 5{м, больших 0,01, значительно отличается от логарифмически-нормального закона распределения (см. кривые 2 н 5 ш рис. 12.2). . f(PT,<P,,,o/„)=-y ТАБЛИЦА 12.1 Значения коэффициента vj для разных значений кратности разнесенного приема ТАБЛИЦА 12.2 Значения коэффициента у2( для разных значений кратности разнесенного приема
Put. 12.1. Логарифмичегки-нормальпый закш Рис. 12.?. Интегральный закон распределс-расределения ,„„, „„„„„„ = ,0 .g(., о,; Jp, . (система «Аккорд») Мощность нелинейных шумов тракта распространения. Из-за многолучевого характера распространения принимаемого сигналЗ" возникают дополнительные искажения многоканального сообщения, величина которых зависит от радиуса частотной корреляции Af*i тропосферного канала. Медианное за месяц значение среднеминутной псофометрическои мощности нелинейных щумов в пиковат- тах тракта распростраиеиия (в точке нулевого относительного уровня) определяется по формуле (3], [8] (12.11) Здесь AF=Fb-Fb - ширина группового спектра; Рср - уровень загрузки тракта многоканальным сообщением относительно измерительного уровня в канале, дБ; /Fk \ У2(<Тк) и 02 J -функции, учитывающие распределение мощности иелииейиых щумов второго порядка по каналам при отсутствии и введении контуров предыскажения соответственно (см. рис. 8.8), где ак= {Fk-Fb)IAF; Y2i - коэффициент, получаемый в результате усреднения мощности иелииейиых щумов за период быстрых замираний при применении разнесенного приема (табл. 12.2). При применении дополнительной модуляции корреляторным тоном н оптимального метода сложения y,i=l/4(N-2). (12.3а> Изменения средиеминутной мощности иелииейиых щумов тракта распростра- йеиид подчиняются логарифмически-нормальному закону распределения со стандартным отклонением (см. [16]): ав< = 2,2--0,2аг. (12.12) Среднее значение и дисперсии величины Рн.- определяются по формулам, аналогичным (12.7), (12.8): PHt = PHi,«irui;DP = P\i(r\t-l). (12.13); (12.14) где/•н* = 100-"5о», . Определение оптимальной девнацин частоты на канал для /-го интервала линии. Оптимальную девиацию частоты на канал целесообразно выбрать нз условия минимального среднего значения суммарной мощности шумов в верхнем канале ТЧ на i-M интервале линии. Это условие выполняется при равенстве мощности тепловых и иелииейиых щумов тракта распростраиеиия и аппаратуры: Д /к.оп,г = Д /к VTi + Рт.апг)/(Рнг + Рн.апг с учетом формул (12.2), (12.7), (12.11) и (12.13) (12.15) Д/„.опт* = ДГ* AT-jjAFKpnp , Ртапг c.M.Mi 1,45 2 ..(1)0.(1) V..100-cp,.+ ;, (12.16) Здесь Д/к - эффективная девиация частоты на каиал, для которой произведен расчет и даны значения Рт.ап» и Рн.ап». . Мощность шумов иа выходе i-ro интервала линии. Распределение средиеминутной мощности суммарных, тепловых и иелииейиых шумов на выходе i-ro интервала линии подчиняется логарифмически-нормальному закону со следующими параметрами: средние значения = Ртг -f Рнг = . м ггг; (12.17) дисперсии DPi = DTn + 2р VDPiDPt+D Р„г = Fi (Л< - О- (12.181 В выражениях (12.17), (12.18) г,, =10°"5<2f ; р - коэффициент взаимной корреляции средиеминутиых мощностей тепловых и иелииейиых щумов тракта распространения. Значение р можно принять равным 0,5 (см. Г161). Из равенств (12.17), (12.18) следует, что Oj.i=4,34/ \n{DPj:ifP\i-\} \ Ргг.м = . (12.19); (12.20) Флуктуации уровня сигналов иа соседних интервалах линий независимы. При этом интегральный закон распределения суммы независимых случайных величин, имеющих логарифмически-нормальный закон распределения, близок к эквивалентному логарифмически-нормальному закону со следующими параметрами: среднеквадратичное отклонение aj,=4,34 \г ln{Z)P2:/P2:-f 1}; медианное значение P2:m = P2:/i!- (12.21) (12.22) = AI = Л1 Здесь Tj, =10.°ч5(12 ; Р2 РDp= 2 DP М-число интер- 1=1 1=1 валов линии. На выходе канала ТЧ тропосферной РРЛ, состоящей из М интервалов, среднеминутная псофометрнческая мощность щумов в пиковаттах, превышаемая в течение ие более чем р% времени месяца, с учетом мощности нелинейных шумов аппаратуры определяется по формуле p..p% = Pz,m-io"-v/o"-+j; (р„.,„,+р,.,„,). (12.23) £=1 Здесь величина Кр% определяется по таблице интеграла вероятности «(крГо) (см. [15]): Ф(с„./) = ""7=" f е-"2л=1-0,02р%, (12.24) а величина Др%=«:р% о дБ -по кривым рис. 12.1. Для определения мощности суммарных щумов иа выходе канала ТЧ линии, оснащенной аппаратурой, в состав которой входит система «Аккорд», представим закон распределения величины Pxj иа выходе i-ro интервала в виде ломаной, составленной из двух кривых, подчиняющихся логарифмически-нормальному закону (рис. 12.2): одна из них имеет стандартное отклонение медленных замираний Oj н медианное значение Рт,-,м (кривые / и 4); другая (кривые 3 и 6), построенная для области малых процентов времени, имеет стандартное отклонение в децибелах и медианное значение Рг.м = Рт«.а%/10«%"«. 13-12 (12.25) (12.25а) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [63] 64 65 66 67 68 69 0.0172 |