Эскизное проектирование радиоэлектронной системы передачи информации (стр. 2 из 3)

, отсюда

значит, система может обеспечивать работу 42 шаров-зондов.

Тогда разрядность адреса составит 6 бит.

Число проверочных разрядов выбираем из соотношения

бит

В результате получим помеха устойчивый код (n_k.k_k)=(88.81), где k_k получается из

бит

Минимальное кодовое расстояние этого кода d=4 получено из соотношении и

где r=N_пук

Соотношение называется граница Хеминга и является необходимым условием, а достаточным условием или границей Варшамова-Гильберта

Этот код из ходя из

(минимального кодового расстояния) может обнаруживать ошибки кратностью a=2 и исправлять ошибки кратностью b=1.

Определим вероятность не обнаружения ошибок данным кодом, которая вычисляется по формуле (8.28 [2]).

полученное значение, показывает, что при заданной Р_Д ошибки кратности 3 и выше возникают с очень малой вероятностью.

Определим вероятность появления ошибок, которые код обнаруживает, но не может исправить. Т.е. ошибки кратности 2 по формуле (8.27 [2]).

полученная вероятность ошибки мала.

Полученные результаты позволяют сделать вывод:

· полученный систематический код обнаруживает практически все ошибки.

· исправляет практически все из обнаруженных ошибок.

· всем этим обеспечивается высокая помехоустойчивость передачи.

Поэтому в рассматриваемой системе будет реализован следующий способ коррекции: все ошибки кратностью один исправляются, а остальные пакеты в которых есть ошибки кратностью два и больше будут стираться.

Число дополнительных разрядов возьмём N_доп=8 бит.

В служебные разряды должны включаться и биты синхронизации, но в данной системе применяется отдельный канал синхронизации, который будет описан позже.

В результате по формуле получим

бит.

Тогда длительность одного разряда

мкс.

– скорость передачи цифрового сигнала, объем передаваемой информации

скорость передачи системы будет больше чем у систем передачи речи. Объем передаваемой информации невелик, значит ЗУ объекта будет дешевым.

- полоса частот группового сигнала Δf_Σ.

- Параметры модуляции во второй ступени.

Во второй ступени модуляции используется двухпозиционная АМн. Выберем коэффициент амплитудной модуляции:

m_a= 2

- полоса частот радиолинии Δf_рл.

В разрабатываемой системе используется частотное разделение каналов, тогда:

где γ=0.7 – коэффициент, зависящий от формы импульса и способа обработки сигнала в приемнике.

Коэф.=1.1 – коэф. Учитывающий взаимной нестабильности несущей частоты излучаемого сигнала и частоты настройки приемника и доплеровского сдвига.

2.2 Расчет энергетических характеристик

Качество выделения информации приемным устройством цифровой системы передачи информации, связано с вероятностью ошибки приёма разряда сообщения. Связь между допустимым значением вероятности ошибки Р_д и пороговым отношением мощности сигнала к мощности шума h²_пор =q² для двухпозиционной ЧМн при некогерентном приеме может быть представлена в виде:

,

из данного выражения выделим пороговое отношение h²_пор:

h²_пор позволяет рассчитать необходимую мощность сигнала на входе приемника, если известна мощность его шумов. Но из – из флюктуаций сигнала в точке приема меняется во времени случайным образом. Характер изменения таков, что плотность вероятности мощности близка к плотности вероятности Релея.

Опираясь на формулы (4.3.3, 4.3.5. [1]), найдем h²_раб.

полученное значение h²_раб, обеспечивает заданную надежность связи.

Найдем мощность шума, приведенную к входу приемника, используя выражение (4.3.8 [1].)

где N₀ – спектральная плотность шумов, приведенных к входу приемника.

Спектральная плотность шума состоит из следующих составляющих, найденных из рис. 1 [1]. для f=600 МГц:

где N₀₁ – минимальные космические шумы.

N₀₂ – шумы параметрических усилителей.

Другие составляющие N₀ на данной частоте равны нулю.

2.3 Расчет требуемой мощности излучаемого сигнала

найдем рабочее значение удельной средней мощности передатчика. (4.3.9. [1]).

где:

G_A – – коэффициент направленного действия передающей антенны, находится по формуле с учетом рис. 1:

S_эф – эффективная площадь приемной антенны.

,

Р_раб – рабочая мощность сигнала на входе приемника.

Р_пор – пороговая мощность сигнала на входе приемника

η=0.2 – коэффициент потерь энергии сигнала в антенно-фидерных трактах приемника и передатчика и при распространении радиоволн.

a, b – ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскости в градусах. (Рис. 1)

Получив значение удельной средней мощности передатчика, найдем рабочую мощность передатчика, при условии, что в антенной системе используется 75 Ом фидер.

Требуемая мощность не велика, значит, источники питания на объектах будут работать долго, сокращая эксплуатационные расходы системы.

Расчет вероятности ошибки приёма кодовой группы при независимых ошибках приёма разрядов можно провести, используя равенство (4.3.10. [1]):

Расчет относительной с.к.о. воспроизведения сообщения, вызванной действием шумовой помехи на цифровой сигнал, можно выполнить по формуле (4.3.12. [1]):

найдем эффективное значение результирующей относительной ошибки сообщения на выходе системы с учетом действия шумовой помехи;

полученное значение показывает, что наибольшие искажения при оцифровке непрерывных сообщений с помощью ДИКМ, а ошибки, возникающие при передачи сообщения незначительны.

Значит, система некритична к шумам, действующим в приемопередающем тракте.

2.4 Основные параметры приемной и передающей антенн

На центральном пункте и на объекте применяются приемопередающие антенны со следующими диаграммами направленности:

Определимся с параметрами антенн:

- Коэффициент направленного действия.

G_a=2

- Коэффициент полезного действия

η_а=0,8

Все антенны, применяемые в системе имеют одинаковые диаграммы направленности. Применение таких антенн обусловлено тем, что местоположение объекта может быть произвольным в полусфере радиусом R=60 км.

3. Сводные результаты расчета и выбора параметров функциональных устройств

- ошибка временной дискретизации – δ₁=0.017

- ошибка ограничения динамического диапазона δ₂=0,017

- ошибка квантования сообщения – δ₃=0,017

- пик фактор сообщения – П_х=4,1