Воздействие помех на приемник аналоговой системы радиосвязи

В аналоговых системах радиосвязи полезный сигнал представлет собой радиосигнал несущей, модулированной по частоте многоканальным телефонным сообщением с частотным разделением каналов. Мешающим сигналом может быть произвольный сигнал – аналоговый или цифровой. На выходе приемника в точке с нулевым относительным уровнем полезного сигнала (P_c = 1 МВт), т.е. при нормировке всех сигналов относительно значения полезного сигнала мощность помехи определяется выражением:

(3)

где - мощность мешающего радиосигнала на входе приемника,

- мощность полезного радиосигнала,

= 3,1 кГц – ширина полосы пропускания канала,

=0,75 – псофометрический коэффициент, учитывающий количественное влияние гармоники мешающего сигнала,

- средняя частота канала в линейном спектре,

- верхняя граничная частота спектра полезного сообщения,

- коэффициент предыскажений, используемый для повышения помехоустойчивости систем передачи информации;

- эффективная девиация частоты, приходящаяся на один канал.

Входящая в верхнее выражение (3) функция представляет собой свертку энергетических спектров полезного и мешающего сигналов.

(4)

где , - нормализованные, т.е. приведенные в относительных единицах энергетические спектры полезного и мешающего сигналов,

, , , , - верхние граничные частоты спектров полезного и мешающего модулирующих сигналов.

Значения функций , могут быть определены из графиков нормальзованных энергетических спектров. Одно из семейств таких графиков приведено на рис. 1.

Рисунок 1 - Нормализованные энергетические спектры радиосигналов вида ЧРК-ЧМ (сигнал с частотной модуляцией и с частотным разделением каналов)

По оси ординат отложена величина , а по оси абсцисс – относительная величина γ.

Учитывая, что наибольную мощность помехи в верхнем телефонном канале имеют в случае, когда верхняя частота канала в спектре совпадает с верхней частотой полезного сигнала (при F_k=F_СВ и b=1), то защитное отношение принимает вид:

(5)

где Р_{п доп} – максимально допустимая величина мощности помехи от одного источника на выходе канала, превышаемая не более 20% времени месяца.

Рассмотрим далее входящее в формулу (5) значение свертки энергетических спектров для разных видов мешающих сигналов.

Мешающий сигнал – аналоговый (сигнал с частотной модуляцией и с частотным разделением каналов – ЧМ-ЧРК)

1. Спектр мешающего сигнала шире спектра полезного сигнала.

Если спектр мешающего сигнала значительно шире спектра полезного сигнала, то функция приблизительно постоянна в пределах большей части спектра полезного сигнала и ее можно вынести за знак интеграла в формуле для свертки энергетических спектров сигналов (4).

Оставшееся выражение при совпадении частот несущих полезного и мешающего радиосигналов (b=1 и δ=0) принимает вид:

(6)

Кроме того, если мешающая система той же энергетической емкости, что и полезная Fсв=Fмв, то выражение (6) приходит к виду

(7)

где g_экв определяется по графикам нормализованных энергетических спектров (как рис. 1) при индексе модуляции М_экв = .

1. Спектр полезного сигнала шире спектра мешающего сигнала.

В этом случае функция вычисляется по формулам (6) и (7) после замены в нихна .

(8)

Вычисления по данным формулам обеспечивают достаточную точность, если в пределах ширины спектра одного из взаимодействующих радиосигналов, измеренном на уровне (-25...-30) дБ, спектральная плотность мощности другого радиосигнала уменьшается относительно максимальной не более чем на 3...5 дБ.

Мешающий радиосигнал – несущая, модулированная по фазе цифровым сигналом

Если спектр цифрового мешающего сигнала значительно шире спектра полезного сигнала, а их несущие частоты совпадают (b=1 и δ=0), то можно записать для них следующее выражение:

(9)

Где R – скорость передачи данных, бит/с,

β – параметр, принимающий значение β=1 при двухпозиционной фазовой модуляции и β=0.5 при четырехпозиционной ФМ,

х - величина, определяющая долю мощности мешающего сигнала, попадающую на выход канала полезного сигнала.

Мешающий радиосигнала цифровой типа «один канал на каждой несущей»

Мешающий сигнал состоит из множества несущих, каждая из которых модулируется цифровым сигналом одного канала. Приближенно можно полагать, что энергетический спектр такого сигнала равномерен с верхней граничной частотой Fмв = βR, (R – скорость передачи данных, бит/с,

β – параметр, принимающий значение β=1 при двухпозиционной фазовой модуляции и β=0.5 при четырехпозиционной ФМ) Если в полосу частот полезного сигнала попадают N каналов систем мешающего сигнала, то

(10)

Где δ_i=δ f_i / F_св – относительная разность частоты несущей полезного сигнала и частоты i-ой несущей мешающего сигнала.

Дата добавления: 2014-01-07