Воронежский институт МВД России
Кафедра инфокоммуникационных систем и технологий
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине:
«Техническое обеспечение связи и автоматизации»
Тема: «Защита радиосетей ОВД от непреднамеренных помех»
Выполнил: курсант Р12Т
рядовой полиции
Р.С. Паршин
Проверил: старший преподаватель
кафедры ИКСиТ, к.т.н.,
майор полиции
А.С. Лукьянов
Воронеж 2015
Содержание
Введение………………………………………………………………………….......3
1. Расчет зоны уверенной связи радионаправлений для абонентов
системы ОЧС ………………………………………………………………………...5
2. Построение структурной схемы фрагмента информационной сети…………..9
Заключение………………………………………………………………………….21
Список литературы…………………………………………….…………………...22
Введение
В настоящее время для охраны объектов применяются системы безопасности, использующие, как правило, проводные линии связи. Радиоканал используется во внутриобъектовых системах сигнализации и радиоканальных системах передачи извещений (РСПИ). Однако радиоканал не находит широкого применения в системах безопасности в силу ряда причин, основной из которых является меньшая по сравнению с проводными линиями связи надежность радиоканала, необходимость решения вопросов, связанных с обеспечением его помехозащищенности в сложной электромагнитной обстановке, особенно в городских условиях. Вместе с тем целесообразность использования радиоканала в системах безопасности объясняется простотой организации, меньшими затратами на построение и эксплуатацию, возможностью применения при отсутствии проводных линий связи и в чрезвычайных ситуациях, возможностью оперативного изменения структуры и параметров систем при наращивании объектов охраны, изменении помеховой обстановки и др.
В связи с активным внедрением радиотехнических средств (РТС), загруженностью радиочастотного спектра, сложной электромагнитной обстановкой (ЭМО) обеспечение надежности и помехозащищенности радиоканала является приоритетной задачей при построении новых и совершенствовании существующих систем безопасности. Анализ результатов исследований специалистов в данной области позволяет констатировать, что проблема обеспечения надежности и помехозащищенности радиоканала в системах безопасности является актуальной для теории и практики и требует дальнейшего развития.
Вместе с тем, следует отметить, что значительное количество публикаций в этой области посвящено лишь общим вопросам обеспечения помехоустойчивости радиоканала в системах подвижной радиосвязи. Различные методические аспекты обеспечения помехоустойчивости и надежности радиоканала в сетях связи отражены в большом числе работ известных специалистов в этой области (А.А. Харкевич, Б.Р. Левин, Л.М. Финк, И.Я. Кремер, А.Г. Зюко, Л.С. Гуткин, В.И. Борисов, П.Н. Сердюков и др.).
Однако вопросы построения радиоканальных систем безопасности с улучшенными эксплуатационными характеристиками, обеспечение их надежного и качественного функционирования в условиях загруженности радиочастотного спектра, меняющейся электромагнитной обстановки требуют дальнейшего исследования радиоканала и обуславливают актуальность решения научной задачи моделирования радиоканала и обеспечение его надежности и помехозащищенности в реальных условиях эксплуатации.
Расчет зоны уверенной связи радионаправлений для абонентов системы ОЧС
По условию курсового проекта, в системах связи ОЧС применяем стационарную радиостанцию. Используем параметры технических средств согласно варианту:
Вариант №13:
1) Количество радиостанций:
СР – 1,
НР – 6,
РТР – 0,
ВР – 7;
2) Частота работы: 160 МГц;
3) Высота подъема приемной антенны: hПРМ=7 м;
4) Высота подъема передающей антенны: hПРД=11 м;
5) Радионаправление зоны уверенной связи: ВР - НР.
Прочие сведения:
· Чувствительность (N) несущей приемника стационарной (CP) радиостанции и ретранслятор(PTP) 80 и 100 дБ, возимой (BP) и носимой (HP) радиостанции 60 и 40 дБ;
· Мощность несущей передатчиков СР, ВР, РТР: 90 дБ;
· Мощность несущей передатчиков НР: 30 дБ;
· Усиление антенн СР и РТР: 4 дБ;
· Усиление антенн ВР, НР: 2 дБ;
· Потери в фидерах антенн РТР, СР: -3 дБ;
· Потери в фидерах антенн ВР и НР: -2 дБ;
· Коэффициент шума приемных антенн СР, РТР: -6 дБ;
· Коэффициент шума приемных антенн ВР, НР: -5 дБ;
Первой особенностью УКВ диапазона является прямолинейное распространение радиоволн в пределах прямой видимости. Рис. 1 иллюстрирует эту особенность распространения радиоволн в данном диапазоне.
Рис 1. Прямая видимость на радиолинии
Расстояние прямой видимости вычисляется по формуле:
(1)
км,
где hПРД – высота передающей антенны, м;
hПРМ – высота приемной антенны, м.
Как только радиосигнал начинает распространяться от передающей антенны, он начинает ослабляться. Ослабление происходит на всем пути (от передающей антенны до приемной).
Ослабление рассчитывается по формуле:
, (2)
где R – расстояние прямой видимости, км;
– длина волны,м.
м/с, (3)
где с – скорость света в вакууме, м/с;
– частота работы, МГц;
Подставляем формулу (3) в формулу (2):
, (4)
дБ,
Скорость распределения электромагнитных волн в какой-либо среде:
м/с, (4)
где с – скорость света в вакууме, м/с;
– магнитная проницаемость среды;
– диэлектрическая проницаемость среды;
Для воздуха 
, а скорость распределения электромагнитных волн близка к скорости света в вакууме, т.е. 
м/с.
L рассчитывается по формуле (2), в зависимости от удаленности станций.
Если объединить все значения, характеризующие радиотрассу, то получим следующую схему расчета:
| ПРД | Фидер | Антенна | Трасса | Шум | Антенна | Фидер | ПРМ |
| → | │││ | → | L | → | │││ | →=N |
ВР-НР:
| ПРД | Фидер | Антенна | Трасса | Шум | Антенна | Фидер | ПРМ |
| -3 | -46,15 | -2 | -2 | =42,85 |
На практике рекомендуют вводить добавочные потери порядка 10 дБ в расчете на всевозможные неучтенные факторы – плохое согласование антенн, потери в разъемных соединениях и т.п. В любом случае, для обеспечения качественной и надежной связи нужен запас по уровню сигнала как минимум 20 дБ.
Таким образом, значение N для НР при максимальной прямой видимости превышает значение чувствительности данного приемного устройства на 2,85 дБ. Это означает, что связь между ВР и НР не является качественной и надежной. Следовательно, сеть ОЧС не является оптимальной по критерию качества и надежности связи в заданной зоне обслуживания. Данная зона связи относится к малым (с радиусом 5-10 км).
На рис. 2 изображена структурная схема радиосвязи ОЧС, состоящая из одной СР, четырех НР и шести ВР.
Рис 2. Схема радиосвязи ОЧС
