Московский Авиационный Инстиут
Курсовая работа
на тему:
«Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы передающего устройства»
Выполнил Новиков А.А.
Проверил Зеленевский В.В.
Серпухов 2008 г
Задание на курсовую
1. Дальность радиосвязи 1900 км;
2. Мощность излучения передатчика 4 кВт;
3. КНД передающей антенны 5 дБ;
4. Тип приемной антенны АШ-3;
5. Входное сопротивление приемной антенны 300 Ом;
6. Диапазон рабочих частот 5…30 мГц;
7. Производительность источника 2400 бит/с;
8. Коэффициент шума приемника 6;
9. Вид сигнала F1-5000;
10. Высота отраженной волны от ионосферы 250 км;
11. Отклоняющее поглощение ионосферы 2*10-2;
12. Продольная гиромагнитная частота 0,8 мГц;
13. Рабочая частота 10 мГц;
14. Суммарный коэффициент поглощения ионосферы 300 А;
15. Число отражений волны от ионосферы 2;
16. Коэффициент отражения от земли 0,8;
17. Требуемая изберательность:
- по зеркальному каналу
- по соседнему каналу
18. Длина сообщения 240 символов;
19. Требуемая вероятность доведения 0,9999.
Выполнить:
1. Механизм распределения волны для решения задачи.
2. Энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности принятого сообщения.
3. Выбор структурной схемы и обоснование функциональной схемы.
Содержание
- Введение………………………………………………………………стр.4
- Механизм распространения волны………………………………….стр.5
- Энергетический расчет радиоканала………………………..............стр.6
- Выбор структурной схемы передающего устройства……………...стр.9
- Обоснование функциональной схемы передающего устройства…стр.11
- Заключение……………………………………………………………стр.13
Введение
Целью курсовой работы является освоение поставленной темы и подробный разбор всех поставленных задач.
В курсовой работе выполнено:
- Описан механизм распространения волны метрового диапазона;
- Произведен расчет радиоканала;
- Произведена оценка достоверности принятого сообщения;
- Выбрана структурная схема передающего устройства;
- Выбрана функциональная схема передающего устройства.
Механизм распространения волны
Особенностью механизма распространения волн декаметрового диапозона является то, что он функционирует за счет многочисленных отражений волны от ионосферы и является крайне не стабильным.
Таким образом, рефракция и дифракция выражены довольно сильно, поэтому механизм распространения включает в себя:
1. многочисленные отражения волны;
2. земную волну и зону молчания (Рис. 1.).
К достоинствам декаметрового диапазона можно отнести:
- можно получить оптимальные антенны по геометрическому размеру;
- мощность излучения Ризл f 4;
- дешевизна установки и использования;
- большая скорость передачи.
К недостаткам – неоднородность ионосферы.
Энергетический расчет радиоканала
Определим дальность прямой видимости:
где h1 = 9 - высота поднятия передающей антенны в (м),
h2 = 5 – высота поднятия приемной антенны в (м),
Определим эквивалентные высоты антенн:
где rпр – дальность радиосвязи прямой видимости в (м);
Rз экс – эквивалентный радиус Земли в (м);
h1 э, h2 э, - эквивалентные высоты в (м),
Определим рабочую длину волны:
Определим действующую высоту антенны:
где - волновое число;
l = 3 – геометрическая длина антенны;
Определим напряженность электрического поля в свободном пространстве:
где Р1 = 4 - мощность излучения передатчика в кВт;
G1 = D1 - h1 - коэффициент усиления передатчика в разах;
[разы] = 100.1*1.5[дБ] =1,41 – формула перехода;
L = 1900 – заданная дальность радиосвязи в (м);
D1 = 1,5 – КНД передающей антенны;
h1 = 1 – КПД передающей антенны в метровом диапозоне;
Для декаметрового диапозона волн значение Е определяют по формуле Казанцева:
где
rпр – путь волны от точки передачи до точки приема, (км);
R – коэффициент отражения от земли;
гн – полный интегральный коэффициент поглащения в ионосфере равный:
Исходя из вышеизложенного вычислим Е:
Определим напряжение на входе антенны:
UA=E*h д
UA=3,15*2,71-22,57 *0,4752=1,4968*2,71-22,57 (В/м)
Определим отношение спектральной плотности полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема:
где k =1,38*10-23 – постоянная Больцмана;
Т = 300 – температура окружающей среды в Кельвинах;
D f эф F1=2* Rn
D f эф F1 = 2*1800=3600
RА=300 Ом – сопротивление приемной антенны;
Nш= 6 раз – коэффициент шума.
Определим вероятность ошибок:
Определим вероятность доведения:
Рдов = (1-p0)N
Рдов = (1 - 0,2499)1500 = 3,9074*10-188
Полученный результат не удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Рдовзад = 0,9999. Из-за этого необходимо воспользоваться помехоустойчивым кодированием.
Зададимся кодом (23;12;7) и вычислим вероятность доведения повторно.
Определим число исправляемых ошибок:
Определим вероятность правильного декодирования:
Pпр. дек.= S Cin*Pi0j* (1- P0)n-j= C015*P00* (1- P0)15-0+ C115*P10* (1- P0)15-1+ C215*P20* (1- P0)15-2+ C315*P315* (1- P0)15-3 = 0,999098
Определим вероятность доведения:
Полученный результат Рдов =0,99994 удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Рдовзад =0,9999.