Воздействие помех на приемник цифровой системы связи

В космических системах цифровой радиосвязи полезным сигналом, как правило, является сигнал с М-позиционной ФМ. Помехи, поступающие на вход приемника вместе с полезным сигналом, приводят к увеличению количества ошибочно принятых символов на выходе демодулятора. В соответствии с критерием ЭМС, мощность помехи от одного источника не должна превышать а процентов полной мощности шумов Р_ш на входе демодулятора приемника, при которой обеспечивается заданное качество связи, соответствующее коэффициенту ошибок 10^-6. Если номинальное отношение мощности сигнала к мощности шума С/Ш = С_ном = 10·ℓg(P_c/P_ш)_вх на входе демодулятора обеспечивает коэффициент ошибок 10^-6 , то, согласно критерию ЭМС, минимально допустимое отношение мощности полезного сигнала к мощности мешающего сигнала от одного источника (т.е. защитное отношение) будет равно:

q_{м доп} = С_ном + 20 - 10·ℓg(а) . (8)

Если в спектре полезного сигнала размещается N мешающих сигналов одинаковой мощности, то защитное отношение должно быть увеличено в N раз, т.е.

q_{м доп} = С_ном + 20 - 10·ℓg(а) + 10·ℓg(N), дБ. (9)

В идеальной системе цифровой радиосвязи с четырехпозиционной ФМ (М=4), в которой может быть реализована теоретическая (потенциальная) помехоустойчивость, вероятность появления ошибок 10^-6 обеспечивается при номинальном отношении мощности сигнала к мощности собственных шумов приемника С_ном = 14 дБ. В реальной системе связи всегда имеются некоторые энергетические потери (Δ), ухудшающие их помехоустойчивость по сравнению с идеальной системой. Поэтому отношение сигнал/шум на входе приемника в реальном канале связи (С_{ном реальн}) по сравнению с идеальным должно быть больше на величину энергетических потерь:

С_{ном реальн} = С_ном +Δ = С_ном +3+0,7·ℓоg₂ (М) = 14+3+1,4 =18,4 дБ. (10)

С учетом (10) из (9) получим значение защитного отношения при а = 6%:

q_{м доп} = 18,4 + 20 - 10·ℓg(а) + 10·ℓg(N) = 30,6 + 10·ℓg(N) , дБ. (11)

Это выражение справедливо для помеховых сигналов любого вида.

Полезный сигнал цифровой типа "один канал на каждой несущей"

Практически все виды мешающих радиосигналов имеют спектры, существенно более широкие, чем спектр одноканального сигнала типа "один канал на каждой несущей" (ОКН).Поэтому можно считать, что спектральная плотность мощности мешающего сигнала постоянна в пределах полосы пропускания одного канала системы с сигналом типа "один канал на каждой несущей". При аналоговом мешающем сигнале вида ЧРК-ЧМ защитное отношение можно найти по формуле:

q_{м доп} = С_{ном реальн} + g_м(0) + 10·ℓg(Δf_OKH/F_{м верхн}) - 10·ℓg(а) , (12)

где g_м(0) – максимальная величина нормализованной спектральной плотности мощности мешающего сигнала; Δf_OKH – ширина полосы одного канала в системе связи с сигналом типа "один канал на каждой несущей".

В частности, для цифрового мешающего сигнала типа ИКМ-ФМ требуемое защитное отношение можно определить по следующему выражению:

q_{м доп} = 30,6 + 10·ℓg(Δf_OKH/βR) , (13)

где 1/βR – максимальная относительная величина спектральной плотности мощности цифрового мешающего сигнала.

Отношение Δf_OKH/βR в (13) определяет долю мощности мешающего сигнала, попадающую в полосу пропускания канала системы с сигналом типа ОКН. Если мешающим сигналом является сигнал ОКН, такой же, как и полезный, и их несущие частоты совпадают, то вся мощность помехи попадает на вход демодулятора приемника полезного сигнала. В этом случае защитное отношение будет равно:

q_{м доп} = 30,6 дБ. (14)

Таким образом, при определении защитного отношения для конкретного РЭС необходимо принимать во внимание вид полезного и помехового сигналов, а также их параметры.

Принципы определения видов и значений критериев ЭМС для различных радиослужб

В общем случае при определении видов и значений критериев для различных радиослужб должны учитываться следующие особенности совместного использования полос частот радиослужбами:

- критерии ЭМС не должны затруднять развитие совмещаемых радиослужб, а должны быть основаны на компромиссе между максимально допустимым уровнем помех для каждой из этих служб и минимальной ЭИИМ, обеспечивающей заданное качество их работы;

- выбор критерия ЭМС должен учитывать особенности полезных сигналов конкретной радиослужбы. Например, в НФС и ФСС допускается относительно небольшая доля (10…20%) от полного допустимого уровня помех. В наземной радиовещательной службе и радиовещательной спутниковой службе в качестве критерия ЭМС используется отношение сигнал/помеха q_м и процент превышения Т_м этого значения. В других радиослужбах в качестве критерия ЭМС выбирается уровень мешающего сигнала на входе приемника РЭС, подвергающегося воздействию помехи, значение которого должно быть на 5…10 дБ ниже уровня полезного сигнала;

- при определении количественного значения критерия ЭМС необходимо исходить из максимального учета всех физических факторов, влияющих не данный критерий, в частности, неидеальность характеристик и параметров передающих и приемных устройств.

Таким образом, при выборе вида критерия ЭМС и определении его величины необходимо принимать во внимание соображения, обеспечивающие прежде всего компромисс между максимально допустимым уровнем помех для каждой из радиослужб и минимальной ЭИИМ, обеспечивающей заданное качество работы данного РЭС.

Глава 6. Определение норм ЧТР для различных радиослужб

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: