Рассчитаем вначале дополнительные потери, обусловленные прохождением сиг- нала через атмосферу. Эти затухания обусловлены поглощением энергии молекулами кисло- рода и водяных паров, рефракцией волн (рассогласование диаграмм направленности антенн), неидеальностью поляризации, деполяризацией электромагнитных волн при прохождении через тропосферу, а также наличием осадков:
где L − дополнительные потери на частоте 11,5 ГГц, обусловленные углом места и процентом времени, в течение которого нарушается норма в отношении Pсштв, а f − часто- та излучения "вниз" в ГГц. Из таблицы получим L= 4,8 дБ, и тогда:
Определим суммарную эквивалентную шумовую температуру:
где Та − эквивалентная шумовая температура антенны;
Т0 − номинальное значение (290° К);
Тпр − эквивалентная шумовая температура приемника;
ηз − КПД АВТ Земной станции.
Используя в приемной цепи транзисторный малошумящий усилитель, получим,что Тпр ≅ 250° К. Шумовая температура антенны, в свою очередь, складывается из нескольких составляющих:
где Тк − температура обусловленная космическими излучениями;
Татм − температура обусловленная атмосферными излучениями;
Тз − температура Земли;
с − коэффициент, учитывающий долю энергии излучения принятую по боковым лепесткам диаграммы направленности.
Тк также зависит от излучения галактик, излучения солнца и излучений луны и планет. Однако, на столь высоких частотах, влияние излучения галактик и планет ничтожно мало и ими можно пренебречь. Учитывая, что антенна спутника направлена соответствующим образом, излучением солнца можно также пренебречь. По таблице определяем Татм для наихудших метеоусловий. Температура Земли приблизительно равна 260° К. Итак:
Рассчитаем коэффициенты усиления антенн приемника и передатчика. Существ ет две взаимосвязанные формулы для расчета коэффициентов усиления, поэтому воспользуемся обеими в зависимости от заданных величин: 1) Земная станция
где q − коэффициент использования поверхности зеркала (КИП), q ≅ 0,5;
Da − диаметр антенны;
λ − длина волны, λ = 26,9 мм.
2) Бортовая станция
Расчет мощности передатчика
где Рш − полная мощность шумов на входе приемника.
Pш = k⋅T⋅∆f,
где k − постоянная Больцмана: k=1,38⋅10-23
Вывод: проведен расчет спутниковой связи для передачи телевизионных сигналов на отрезке ИСЗ−Земля. Полученное значение мощности передатчика требует определенной коррекции в связи с несколькими допущениями, принятыми для простоты расчета. Остальные параметры удовлетворительны.
Задание 6. Закодировать буквы алфавита в коде Шеннона-Фано. Определить эффективность полученного кода.
Русский алфавит.
Таблица 6.1. Вероятности появления букв и кодирование алфавита.
Для рассмотренного 32-символьного алфавита наилучший равномерный код имеет длину 5 двоичных символов 32=2n=25 n=5
Определим, какова эффективность полученного кода. Для этого подсчитаем среднее число символов, приходящихся на букву:
Энтропия
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Системы связи: учебное пособие для студентов (курсантов) вузов /С. И. Макаренко, В. И. Сапожников, Г. И. Захаренко, В. Е. Федосеев; под общ. ред. С. И. Макаренко. - Воронеж, издание ВАИУ, 2011. – 285 с.: ил.
2. Распространение радиоволн: О.И.Яковлев, В.П.Якубов, В.П.Урядов, А.Г.Павельев; под ред.О.И.Яковлева.-М.: ЛЕНАНД, 2009. - 496с.
3. О. В. Головин, С. П. Простов Системы и устройства коротковолновой ра- диосвязи. М.: Горячая линия − Телеком, 2006. − 600 с.: ил.
4. Сомов А.М., Корнев С.Ф. Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов/Под ред. А.М.Сомова. −М.:Горячая линия − Телеком, 2012.−244 с.:ил.
5. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Вычислительные систе- мы, сети и телекоммуникации. Учебник.– 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Финан- сы и статистика, 2004. – 512с: ил.
6. Блейкхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 576с.
7. Системы радиосвязи/ Под ред. Н.И. Калашникова – М.: Радио и связь, 1988. – 352с.
8. Жилин В.А. Международная спутниковая система морской связи ИН- МАРСАТ. – Л.: Судостроение, 1988. – 158с.
9. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа, 1993. – 535с.
10. Уайндер С. Справочник по технологиям и средствам связи: Пер. с англ. – М.: Мир, 2000. – 429с.
11. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, техно- логии, протоколы. – СПб.: Питер, 2004. – 864с.
12. https://www.ixbt.com/mobile/review/bluetooth-2.shtml
13. https://opds.sut.ru/old/lab_works/metuk_eff_codes.pdf
14. https://andrey-2119163.narod.ru/theory_inf_proc/tip_v2/question_11-15.htm