где
- параметр,зависящий от вторичной ступени модуляции.2. Расчет энергетических характеристик
Кэнергетическим характеристикам относятся: мощность сигнала на входе приемника,мощность излучаемого сигнала, а также мощность шума, приведенная ко входу приемника.
Пороговоеотношение мощности сигнала к мощности шума, обеспечивающее заданную вероятностьошибки на разряд
, находим извыражения (для АМ) [4, 5]:Откуда
, .Рабочееотношение мощности сигнала к мощности шума, обеспечивающее заданную надежность
, находим из выражения:Откуда
, .Считаем, что полоса пропускания линейной частиприемника на 10% превышает полосу частот радиолинии:
Гц.Эффективную шумовуютемпературу приемника находим для частоты 6 ГГц (считаем, что приемник выполненна полупроводниках):
К.Спектральная плотность шумов
равна [5]: , Вт/Гц.Мощность шумов, приведенная к входу приемника
, Вт/Ом.Считаем, что сопротивление антенны приемника равно 75Ом, тогда мощность на входе будет равна
, Вт.Умножая полученное значение мощности шума назначения порогового и рабочего отношений сигнал /шум, можно получитьсоответственно пороговую и рабочую мощности сигнала на входе приемника [5]:
, Вт; , Вт.Задаваясьхарактеристиками антенн и коэффициентом потерь энергии при заданноммаксимальном расстоянии до объекта, найдем рабочее значение мощности передатчикапри использовании рабочей мощности сигнала на входе приемника. Будем считать,что на объекте установлена ненаправленная антенна с КНД
. Имеем радиолиниюс активным ответом, которая состоит из линии запроса и линии ответа.КНД антенны,установленной на ЦП выберем, исходя из заданного разрешения, которое составляет1% от максимально измеряемого угла. Размеры диаграммы направленности антенныравны (в градусах):
Выбрав распределение в виде косинус на пьедестале,рассчитаем размеры апертуры антенны:
м; м.Тогда КНД вычисляется по формуле:
Коэффициент затухания, обусловленный потерями в атмосфере для
м и для интенсивностиосадков Q=10 мм/ч составляет: дБ/км[1].Тогда можно найти относительное уменьшение дальности действияРЛС из-за затухания радиоволн в атмосфере:
, раз [4].Истиннаядальность действия РЛС будет равна
, км.Коэффициент потерь энергиисигнала при распространении радиоволн и в антенно-фидерных трактах приемника ипередатчика:
.Тогда значение рабочей мощности передатчика наобъекте равно [5]:
, Вт.Расчет относительной среднеквадратической ошибкивоспроизведения сообщения, вызванной действием шумовой помехи, можно выполнитьпо формуле [5]:
, .Тогда эффективное значение результирующейотносительной ошибки сообщения на выходе системы с учетом действия шумовойпомехи равно:
3. Организация синхронизации
Вероятность ошибки приема (выделения) кодовойкомбинации из 8 разрядов при допустимой вероятности ошибки выделения разрядногоимпульса (ошибки приема разрядов независимы) находим из выражения [3, 5]:
,В системеорганизована канальная синхронизация. То есть, в начале каждого цикла передачиинформации (первый канальный интервал) передается 2 одинаковых ИС. Кадровоесинхрослово по своей структуре должно существенно отличаться от всех возможныхкодовых комбинаций, поэтому необходимыми требованиями к синхросигналу являются:энергия больше энергии, передаваемой в информационном канале, а так же чтобыего форма не повторяла форму сигнала [3].
Для выделенияИС в приемнике используется дискретный согласованный фильтр, настроенный на ИС.В него поочередно записываются принимаемые кодовые слова, а в момент превышениявыходным напряжением порога выделяется импульс кадровой синхронизации. В началекаждого цикла обмена на приемной стороне запускается тактовый генератор ипроизводится синхронизация. Используя повторяемость ИС, можно, накапливая их,увеличить помехоустойчивость устройства синхронизации [3]. Если по прошествиидвух периодов дискретизации не приходит синхропризнак, то система переводится врежим пониженного энергопотребления до появления следующего ИС или окончания связи.Это обеспечивает, в целом, малое потребление системы.
Вероятностьошибки синхронизации при такой организации можно определить так:
Как видно, этавероятность ошибки намного меньше, чем вероятность ошибки РД,приходящейся на один информационный разряд.
Считаем, чтопосле сеанса связи (если на данном направлении нет больше объектов) системапереходит в режим поиска. ЦП излучает гармонический сигнал длительностью ТК,после чего переходит в режим приема и ожидает ответ от объектов. Если ответ получен,то ЦП переходит в режим определения координат объекта.
Энергетическиесоотношения в этом случае определяются вероятностью ложной тревоги F и надежностью связи РН приобнаружении сигнала со случайной амплитудой и фазой.
Зависимость вероятности правильного обнаружения ототношения сигнал/шум определяется формулой [4]:
Принимая вероятность правильного обнаружения равнойнадежности, находим порог обнаружения:
,