Спутниковые мультисервисные системы и цифровые РРЛ
Работа из раздела: «
Разное»
Введение
Системы спутниковой связи (ССС) появились в середине 60-х годов. ССС
используются для обмена телефонными, документальными сообщениями и
сигналами, а также для ТВ и радио вещания, организации конференцсвязии в
системах глобального позиционирования. Все ССС включают в себя космические
станции (КС) и сеть наземных станций (НС). По охватываемой территории,
принадлежности и системе управления ССС можно подразделить на международные
и национальные. К основным показателям ССС можно отнести:
1. зону обслуживания
2. пропускную способность системы
3. параметры орбит и число ИСЗ
4. точку размещения на геостационарной орбите
5. методы модуляции
6. качество организуемых каналов
В пределах каждой ССС можно различить несколько типов ЗС со следующими
основными параметрами:
1. рабочим диапазоном частот
2. добротностью
3. эквивалентной изотропной излучаемой мощностью (ЭИИМ)
4. диаметром зеркала антенны
КС отличается от ЗС по следующим параметрам:
1. методу ретрансляции (с обработкой сигналов (демодуляцией,
регенерацией) или без (усиление, фильтрация и преобразование частоты))
2. количеством стволов и их пропускной способностью
3. размером и количеством зон покрытия определяемых шириной диаграмм
направленности антенн КС и их точками прицеливания.
4. сроком службы
Для фиксированных спутниковых служб в Европе, Африке, странах бывшего СССР
Монголии и странах среднего востока используются следующие частоты: 6/4,
8/7, 14/11 и 30/20 ГГц. При этом более высокая частота используется для
линии «вверх». Эти частоты используются и в РРЛ прямой видимости и поэтому,
на параметры КС и ЗС накладываются жесткие параметры ЭМС.
При цифровой передаче используется ФМ уровня 2, 4 или8, при этом наиболее
эффективной является 4ФМ. ФМ большей кратности , а также КАМ не
используется из-за низкой помехоустойчивости и трудности достижения
высокого отношения «сигнал-шум» на входе демодулятора ЗС.
Фильтры в модуляторе и демодуляторе выбирают таким образом, чтобы на выходе
тракта (входе РУ) спектр цифрового сигнала был равномерным с « скруглением
» по краям в форме «приподнятого косинуса» с коэффициентом скругления
?’0.2...0.3, что обеспечивает отсутствие межсимвольных искажений.
Для передачи ЦС в ССС применяют помехоустойчивое кодирование.
Использованием такого кодирования добиваются значения коэффициента ошибок
Рош=10-10… 10-11
Сегодня широко используются коды двух основных классов:
1. Блоковые коды ( последовательность данных делится на блоки из k
символов, каждому блоку ставится в соответствие кодовая комбинация из
n символов (n>k), которая передается по каналу связи с добавлением r=n-
k проверочных символов. Такой код характеризуется кодовой скоростью
R=k/n и максимальным количеством ошибок t в кодовой комбинации,
которые он может исправить.)
2. Сверточные коды (избыточные символы добавляются непрерывно, кодовая
комбинация на выходе зависит не только от входных символов, но и от
блоков поступивших ранее ( кодер содержит память на S двоичных
символов). Длина блока инф. символов k бывает небольшой (1 – 7 бит), а
число n символов на выходе кодера в ответ на каждый входной блок
определяет кодовая скорость R=k/n.)
Применение таких кодов позволяет не только снизить вероятность ошибки, но и
получить энергетический выигрыш (ЭВК), на величину которого можно уменьшить
мощность передатчика. При этом расширяется полоса частот т.к. необходимо
передавать избыточные символы. В ССС применяют сверточные коды с S<10 и
кодовыми скоростями 1/2, 2/3, 3/4, и 7/8. Для декодирования используют
алгоритм Виттерби. При этом ЭВК достигает 5…6 дБ при R=1/2 и Kош на выходе
=10-6
Для увеличения ЭВК и уменьшения Рош. используют каскадное кодирование. В
качестве внешнего кода используют код Рида – Соломона. Затем, символы
перемежают и подают на внутренний кодер, обычно сверточный. После
декодирования внутреннего кода символы деперемежаются, в результате чего
пакеты ошибок разбиваются на одиночные ошибки, которые легко исправляются
внешним кодом. Величина ЭВК при таком кодировании достигает 8…9 дБ.
Московский Технический Университет Связи и Информатики
Курсовой проект
Спутниковые мультисервисные системы и цифровые РРЛ
Выполнил: Мартынов Г.Л
Группа: Р19831
«МОСКВА 2003»
Задание
В проектируемой ССС используется МД с ЧРК и режим передачи IDR. Коэффициент
скругления ?’0.2. Связь осуществляется в диапазоне 6/4 ГГц.
Определить:
1. зону покрытия КС и параметры передающей антенны, ширину ДН антенны по
половинной мощности и Кус.
2. азимут на КС, угол возвышения и наклонную дальность.
3. полосу частот необходимую для передачи 1 несущей, модулированной
кодированным ЦС и отношение «сигнал/шум» на входе приемной ЗС,
требующееся для обеспечения Кош=10-7.
4. максимальное количество несущих передаваемых в 1 стволе ССС и
определить Pпер. КС на 1 несущую в многосигнальном режиме
5. Определить для ЗС и КС ЭИИМ и добротность.
6. Для ЗС выбрать диаметр Кус. Антенны и мощность передатчика.
7. Построить диаграмму уровней сигнала для всех участков спутниковой
линии связи.
8. Составить структурную схему ЗС
Исходные данные
|1 |Скорость передачи цифрового сигнала Bc., |1544 |
| |кбит/с | |
|2 |Скорость кода R |0.5 |
|3 |Позиция ИСЗ на ГО ?сп. ° В.Д. |145 |
|4 |Широта центра ЗО ?зо. ° С.Ш. |53 |
|5 |Долгота центра ЗО ?зо. ° В.Д |158 |
|6 |Протяженность ЗО в направлении Юг – Север lш |1200 |
| |км | |
|7 |Протяженность ЗО в направлении Запад – Восток|800 |
| |lд км | |
|8 |Мощность передатчика КС Ркс. Вт |20 |
|9 |Шумовая температура приемника КС Рпр кс ° К | |
Расчет
1. Расчет Зоны обслуживания
Для определения параметров луча КС, географические координаты крайних точек
обслуживания пересчитываются в углы сферической системы координат ( угловой
спутниковой проекции.
