Модернизация и принятие в эксплуатацию новых средств спутниковой связи

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящий период — время новых достижений в освоении космического пространства как в мирных, так и в целях

Повышается роль средств прямой связи, в частности военных систем спутниковой связи в управлении войсками, силами и оружием. Это объясняется тем, что системы спутниковой связи способны обеспечить связь на большие расстояния при минимальном количестве средств и в кротчайшие сроки.

Актуальными стоят проблемы повышения пропускной способности линий спутниковой связи, увеличение количества станций, работающих в сетях, доведение средств спутниковой связи до оперативно-тактического, тактического звеньев управления. Возникла необходимость повышения автоматизации установления связи с любой станцией в сети с выходом их на телефонную сеть общего пользования.

Анализ организации и обеспечения связи в контртеррористической операции в Чеченской республике показал, что в горных районах применении спутниковой связи является порой единственным средством обеспечения управления войсками.

Однако, несмотря на неоспоримые преимущества, системам спутниковой связи присуще и недостатки, основным из которых является практически полная радиоэлектронная доступность линий спутниковой связи другим радиоэлектронным средствам, в том числе и противника.

Модернизация и принятие в эксплуатацию новых средств спутниковой связи в условиях сокращения расходов на оборону, имеет цель решить проблемы по увеличению пропускной способности, а также увеличению устойчивости функционирования линий спутниковой связи с наибольшим эффектом от вложенных средств.

В ходе дипломного проектирования разработан модулятор для абонентского терминала спутниковой связи оперативно-тактического звена управления. Необходимость разработки нового модулятора обусловлена улучшением эффективности существующих модуляторов.

1. ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АБОНЕНТСКОМУ ТЕРМИНАЛУ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ ОТЗУ

1.1 Принципы построения территориальной системы связи

В целях повышения эффективности функционирования системы связи ВС рФ предполагается широкое применение сетей связи общего пользования (ССОП).

Впервые о создании военных стационарных ССОП было заявлено в проекте опорной автоматизированной системы связи (ОАСС) Вооруженных Сил «Редут» в 1980 году. Тогда был принят принцип организации ССОП по звеньям системы управления Вооруженных Сил путем частичного взаимовыгодного объединения ресурсов системы связи пользователей.

На основе данного проекта был создан опытный район системы связи стратегического звена управления.

Из-за начавшейся перестройки проект не был внедрен в войска в полной мере. В последующем появилась новая идея — внедрить в систему связи ВС РФ принцип территориальной системы связи (ТСС). С 1993 года ТСС стала основным направлением в создании и развитии системы связи ВС РФ.

В соответствии с принятой методологией вся территориальная область страны делится на центральную зону (округ г. Москва), зоны театров военных действий (ТВД) и военных округов (ВО). в каждой из этих зон создаются:

— межвидовая ТСС высшего звена управления в центральной зоне;

— ТСС на ТВД;

— ТСС ВО.

ТСС любого звена управления — это совокупность взаимоувязанных и согласованных по задачам и месту узлов, центров и линий связи общего пользования, развернутых по единому плану в определенных районах для решения задач по управлению войсками (силами) всех объединений, видов Вооруженных Сил, размещенных в данном районе.

ТСС помимо стационарной имеет еще и мобильную (полевую) компоненту.

Территориально-зоновый принцип управления ТСС повышает оперативность управления элементами системы, позволяет обеспечить сосредоточение усилий на основных направлениях в зависимости от складывающейся обстановки.

В общем случае ТСС каждого звена управления включает:

— УС ПУ и штабов;

— центры коммутации каналов и сообщений (ЦККС);

— опорные, вспомогательные и гарнизонные УС;

— линии связи, стационарные радиоцентры и станции системы связи МС РФ и других министерств;

— УС фельдъегерско-почтовой службы постоянной готовности;

— узлы контроля безопасности связи (УКБС).

Основными элементами функционального состава ТСС являются:

— первичная сеть связи;

— вторичная сеть связи;

— сеть ФПС;

— система технического обеспечения связи и АСУ;

— система управления ТСС и войсками связи;

— резерв сил и средств связи.

Первичная сеть ТСС представляет собой совокупность типовых физических цепей и типовых каналов передачи, образованных на базе оконечных устройств стационарных УС ПУ и штабов, JEC и ЦККС, входящих в состав ТСС и соединяющих их линий передачи. Основу первичной сети составляют:

— опорная стационарная сеть связи (ОССС);

— линии привязки УС ПУ к ОССС;

— полевая компонента (мобильные радиорелейные станции, станции спутниковой связи и т. д.).

Структура ОССС, включающая ОУС, рокадные и осевые линии связи, определяется звеном управления, его названием и географическим положением. ОУС ТСС каждого звена подразделяется на две категории — главные и зоновые.

Зоновые ОУС имеют наименьшую начальную емкость и ограничиваются функциями каналообразования и коммутации. Они предназначены для обеспечения управления войсками, сосредоточенными в конкретных регионах, кроме того они используются для организации обходных путей в интересах объединения разных видов Вооруженных Сил.

Зоновые ОУС используют имеющиеся ОУС объединений, видов Вооруженных Сил, гарнизонные УС и сетевые УС МС РФ.

Главные ОУС выполняют не только функции каналообразования и коммутации, но и засекречивания. Они имеют выходы на зоновые ОУС не менее чем по двум независимым направлениям. Размещаются в специальных защитных сооружениях, а так же создаются не базе защищенных УС ПУ и узлах автоматической коммутации. Количество ОУС, рокад и сетей зависит от принятой системы управления оборонительных рубежей, а также от направления сосредоточения усилий группировок войск (сил).

1.2 Особенности построения территориальной системы связи военного округа

ТСС ВО составляет основу ТСС ВС РФ. В свою очередь ТСС ВО делится на зоны связи. В зависимости от оперативного предназначения округа и физико-географических особенностей возможны три основных способа деления приграничного ВО на зоны связи.

Первый способ — зоны связи строятся по оперативным направлениям. Каждая зона связи создается от государственной границы к внутренним округам. Количество таких зон связи равно количеству оперативных направлений (количеству армий первого эшелона в оборонительной операции).

Второй способ — зоны связи развертываются в соответствии с принятой системой оборонительных рубежей. Территория В О делится при этом на три зоны связи:

— тактическую зону связи от государственной границы до армейского оборонительного рубежа;

— оперативную зону связи от армейского оборонительного рубежа до второго фронтового;

— тыловую зону, от второго фронтового до границы с внутренним ВО.

Третий способ — комбинированный, который предполагает построение оперативно-технических зон связи от границы до второго фронтового оборонительного рубежа по количеству оперативных направлений и тыловой зоны связи от второго фронтового рубежа до границы с внутренним ВО.

Кроме перечисленных зон связи могут создаваться отдельные зоны связи в интересах выполнения задач.

Вариант фрагмента построения ТСС ВО представлен на рисунке 1.1. как видно в состав входит:

— оси связи;

— рокады связи в главной и во второй полосе обороны;

— центральный центр коммутации каналов и сообщений (ЦЦККС);

— зоновый центр коммутации каналов и сообщений (ЗЦККС);

— районные центры коммутации каналов и сообщений (РЦККС);

— гарнизонные УС;

— опорные УС;

— УС министерства связи РФ.

Главнее ОУС ТСС созданы на базе защищенных УС ПУ ВО и армий из расчета не менее одного на зону связи.

Зоновые ОУС созданы на пересечении осевых и рокадных линий связи, а так же в районах дислокации нескольких сообщений или частей.

1.3 Роль и место спутниковой связи в территориальной системе связи

Радио, радиорелейные, тропосферные и волоконно-оптические линии связи не могут в полной мере решать задачу построения глобальной, широко разветвленной системы связи. Поэтому все наиболее широко используются военные системы спутниковой связи, которые позволяют охватить значительные территории: как отдельных ТВД, так и целые районы страны.

Кроме того, комплексы спутниковой связи (наряду с другими средствами) способны передавать сравнительно большие объемы информации в глобальном масштабе.

Сеть спутниковой связи — структура, которая предоставляет услуги конечным пользователям, и включает собственно систему спутниковой связи, интерфейсы с другими взаимодействующими элементами, а также наземные средства передачи и коммутации. Основными элементами сети являются узловые и оконечные станции спутниковой связи на УС ПУ, наземные стационарные узлы, центры спутниковой связи и ретрансляторы связи, установленные на ИСЗ.

Отсюда выделяют основные преимущества использования сетей спутниковой связи перед радио, радиорелейными и волоконно-оптическими линиями связи:

— возможность охвата громадных территорий и организация связи через территории занятые противником или непроходимыми;

— быстрота построения линий спутниковой связи;

— достаточно высокое качество связи независимо от расстоянии, времени суток, климатических зон (Pош=10−5);

Рисунок 1.1 — Фрагмент построения ТСС ВО (вариант)

— относительно высокая помехоустойчивость и надежность отдельных сетей спутниковой связи;

— высокая управляемость по средствам предусмотренных каналов управления, маневренность и оперативность.

На эффективность и качество развертываемой системы связи на ТВД оказывают влияния два главных условия:

— достаточный ресурс бортовых ретрансляторов связи (БР. ТР);

— наличие развернутой сети стационарных и мобильных станций спутниковой связи, находящихся на основных элементах ТСС, таких как УС ПУ объединений, зон территориальной обороны.

За последние годы резко ухудшилось состояние главной компоненты системы спутниковой связи — космического сегмента, то есть количество работоспособных БР. ТР.

Так, например, в составе ЕССС-2 в группировке из трех космических аппаратов «Глобус-1» в эксплуатации находятся только два, и один космический аппарат «Меридиан» на высокоэллиптической орбите проходит государственные испытания.

В настоящее время все более актуальным становятся задачи:

1. Возможного использования ресурса БР. ТР системы общего пользования и ведомственных систем в интересах Министерства Обороны Р Ф. Так еще в 1998 году Государственным комитетом по связи и информации РФ было принято решение на использование ресурса БРТР космических аппаратов «Экспресс», «Экспресс-АМ», «Ямал-100», «Ямал-200» в интересах Министерства Обороны Р Ф.

2. Необходимость в создании интегральной системы спутниковой связи.

3. Разработка и внедрение в войска нового поколения станций, имеющих модульную конструкцию, позволяющую в короткие сроки развертывать станцию, приблизив ее при этом к рабочим местам должностных лиц ПУ, и обладающих широким спектром интерфейсных устройств и сервисных услуг, включая и выход на телефонную сеть общего пользования; таких как Р-439-МД 3.

4. Выбор оптимального числа возможных режимов работы, уменьшение их до одного-двух, с обеспечением маскирации голосовых станций спутниковой связи нынешнего парка, у которых нет возможности ведения служебных переговоров, а только обмен телекодовыми командами.

5. Создание такой конструкции, которая бы позволяла достаточно просто обеспечить доступ большего числа абонентов вторичных сетей на магистральных линиях спутниковой связи.

6. Разработка станций допускающих двойной способ их применения: как для военных целей, так и для передачи информации от АТС удаленных гарнизонов.

1.4 Анализ способов организации спутниковой связи

В настоящее время в интересах ТСС работают следующие типы космических аппаратов: «Молния-3Т», «Грань», «Глобус-1», а также космические аппараты систем спутниковой связи общего назначения: «Экспресс-АМ», «Ямал-100», «Ямал-200».

В зависимости от использования типа космического аппарата возможны следующие способы организации спутниковой связи в ТСС:

1. При использовании космического аппарата «Молния-3Т»:

— радионаправление спутниковой связи;

— узловые сети спутниковой связи.

2. При использовании «Грань»:

— радионаправление спутниковой связи;

— сеть «каждый с каждым» во втором стволе;

— узловая сеть спутниковой связи (сеть со старшей станцией).

3. При использовании «Глобус-1»:

— радионаправление спутниковой связи;

— радиальная сеть спутниковой связи;

— узловые сети спутниковой связи;

— радиально-узловая сеть спутниковой связи;

— радио- АТС (РАТС) в стволах с обработкой на борту (ОСБ): 1,4,5.

4. При использовании «Экспресс-АМ», «Ямал-100», «Ямал-200»:

— радионаправление спутниковой связи;

— радиальная сеть спутниковой связи;

— узловая сеть спутниковой связи;

— предоставление канала по требованию (ПКТ) методом отдельный канал на несущей (ОКН):

а) Радионаправление спутниковой связи организуется в стволах с прямой ретрансляцией. Для «Глобус-1» это стволы номер два, три. «Грань» обеспечивает в стволах шесть, восемь и десять. Часто организуются отдельные направления в четвертом и пятом стволах космического аппарата «Глобус-1» с обработкой сигнала на борту.

Достоинства:

— простота организации связи;

— количество каналов зависит от типа станции.

Недостатки:

— большой расход частот;

— невозможно передать циркулярные сообщения и команды изменения режима работы при использовании стволов с прямой трансляцией.

Радионаправления спутниковой связи, как правило, транслируются на ограниченный срок. При использовании стволов с ОСБ используются только закрепленные линейки, а скорость определяется возможной групповой скоростью этой линейки.

б) Радиальная сеть спутниковой связи — такой способ организации спутниковой связи приемо-передающего центра (ППЦ) с подчиненными станциями.

Радиальная сеть — это совокупность радиальных направлений связи, образованных одним ППЦ и несколькими узловыми (оконечными) станциями. Информационная емкость каждого направления зависит от типа станции.

В системе ЕССС-2 радиальная сеть организована двумя способами во втором стволе:

1 ППЦ передает групповой сигнал 180 кБод, в сети 30 оконечных станций (рисунок 1. 2), каждая работает на своей частоте и передает групповой поток в 6 кБод. На ППЦ каждый сигнал принимается на свой приемник.

Рисунок 1.2 — Вариант построения радиальной сети спутниковой связи

2. Радиальная сеть, организованная станцией Р-439-КУЛ

Достоинства:

— возможность быстрого доведения циркулярной информации;

— не затруднен доступ абонентских станций до ППЦ;

— информационная емкость ограничена возможностями станций.

Недостатки:

— неэффективное использование ресурса БРТР из-за жесткого его закрепления;

— состав сети строго определен и запланирован;

— нет возможности у абонентских станций вести информационный обмен между собой;

— на ППЦ требуется большой объем оборудования.

в) Узловая сеть спутниковой связи — это способ организации спутниковой связи, при котором в качестве главной станции используется узловая станция, обеспечивающая связь с подчиненными, а также по одному направлению со станции старшего штаба и со станцией взаимодействующих соединений.

Узловая сеть развертывается на базе узловой станции старшего штаба, в интересах которого она организуется, и оконечных (узловых) станций подчиненных штабов.

Узловая сеть может развертываться в стволах с прямой ретрансляцией, но очень редко. Чаще всего она развертывается в стволах с ОСБ. Одна узловая станция может развертывать несколько узловых сетей связи в зависимости от ствола (1,4 или5), количество узловых сетей может быть равным.

Пример варианта построения узловых сетей представлен на рисунке 1.3.

Достоинства:

— возможность организации иерархической сети для передачи телекоммуникационной информации по десяти направлениям;

— возможность развертывания нескольких узловых сетей с помощью одной станции.

Недостатки:

— развертываются узловые сети в стволах с ОСБ, но с узловой станцией Р-440-У могут создаваться и в стволах с прямой ретрансляцией.

Возможно развертывание межузловых сетей на станциях Р-441−0, Р-439. При этом используется четвертый ствол космического аппарата «Глобус-1» и закрепленные линейки.

В таких сетях возможна организация не только сети, но и отдельные направления между этими станциями.

г) Радиально-узловая сеть обладает наибольшими возможностями по передаче информации. При этом создается многоуровневая иерархическая структура.

В этой сети одновременно функционируют сети спутниковой связи трех уровней управления:

— генеральный штаб (ГШ);

— штаб военного округа;

— штабы соединений.

Радиально-узловые сети строятся на двух принципах:

— при использовании независимых средств спутниковой связи;

— на использовании одних и тех же средств для развертывания сетей различной видовой принадлежности.

Радиально-узловая сеть — это совокупность радиальных направлений и узловых сетей, развернутых в стволах с ОСБ при использовании одной станции на УС ПУ.

Основной недостаток данного способа организации спутниковой связи состоит в ограничении числа станций, работающих в сети.

д) Связь в полнодоступной сети организуется как по засекреченным направлениям (каналам), так и по незасекреченным каналам.

Рисунок 1.3 — Вариант построения узловых сетей и сети РАТС

Достоинства:

— обеспечение связи каждого с каждым;

— возможность циркулярной передачи сигналов ЦБУ и СПС;

— возможность развертывания многоуровневой сети одной станцией.

Недостатки:

— ограниченность числа станций, работающих в сети;

— сложность планирования СХОС и доведение их до начальников станций;

— нет возможности циклического изменения состава сети и предоставления ресурса.

е) Сеть Радио-АТС — это такая сеть, в которой информационное направление автоматически организуется между абонентами только на время передачи информации.

Сеть РАТС — это многостанционный доступ с предоставлением канала по требованию и является протоколом использования ресурса по требованию (рисунок 1. 3).

В ЕССС-2 сети РАТС организуются в первом и пятом составах только по закрепленным каналам (направлениям). Максимальное число каналов — четыре.

В четвертом стволе сети РАТС организуются как по закрепленным направлениям, но без закрепления каналов связи (ПКТ), так и по незакрепленным частотам с занятием их только на время передачи информации (предоставление ресурса по требованию).

В режиме РАТС в одном стволе (1,4,5) может быть создано несколько отдельных сетей РАТС, каждая из которых самостоятельная и независимая. Это достигается тем, что станции одной сети РАТС вводят параметры только станции своей сети. Старшая станция сети позволяет обеспечить управление на инстанцию вниз.

Достоинства:

— увеличение числа ПУ с которыми возможна спутниковая связь;

— относительная простота установления связи с любым (из 150) корреспондентов сети;

— малое время ожидания предоставления ресурса для полученных станций;

— динамичное изменение состава сети.

Недостатки:

— зависимость ресурса от возможностей ствола БРТР;

— необходимость большого числа БРТР, так как общее число станций, работающих в стволе ограничена;

— невозможность передачи широкополосных потоков от земной станции (ЗС) (скорость по каналу до 4,8 кбит/с);

— нет возможности организации вокодерной служебной связи между механиками станций.

Для организации режима РАТС в системе ЕССС-2 предусмотрена аппаратура АО-1С «Окникс», представляющая собой двухпроцессорный спецвычислитель, которая предназначена совместно с аппаратурой «Агат» обеспечивать:

1. Работу 20 четырех канальных направлений связи на закрепленных по входу БРТР частотах, а также 90 (по 1,5 кбит/с) направлений связи на закрепленных частотах.

2. Непрерывный поиск сигнала вызова от 150 абонентов, поиск и выбор свободной единицы ресурса БРТР.

3. Контроль занятости вызываемой PC с возможностью исключения вызова в сторону занятой ЗС.

4. Вызов любого абонента сети.

Схема работы радиолинии спутниковой связи в режиме РАТС представлена на рисунке 1.4.

В исходном состоянии аппаратура «Агат» (АГ-31Б) подает на «Оникс» сигналы «Свободен».

По заказу абонента набирается адрес вызываемой станции и категория приоритета разговора. При этом передается вместо сигнала «свободен» сигнал «вызов», аппаратура «Оникс» анализирует занятость станции корреспондента по наличию служебных импульсов в групповом сигнале БРТР.

Если станция свободна, то «Оникс» вызывающей станции передает на БРТР адрес и приоритет вызываемой станции. Станция корреспондента обнаруживает в групповом сигнале БРТР вызов своей станции и передает на вызываемую станцию подтверждение о приеме вызова. После чего аппаратура «Оникс» обоих станций передает сигналы «работа» для подключения аппаратуры засекречивания к каналу. Начинается информационный обмен.

По окончании работы подается команда «Отбой». Передача информации прекращается, аппаратура переходит в исходное состояние.

Аппаратура «Оникс» может работать при управлении со станции, а также при управлении с узла связи через АО-1 В и АО-1ВУ.

АО-1В — позволяет использовать каналы 1,2 кбит/с для передачи и приема служебных команд между УС и АО-1С с рабочего места телефониста, набор адреса и приоритета вызывающей станции.

АО-1ВУ — пульт оператора.

АО-1С через АГ-1А и АГ-31Б вводит в состав группового сигнала и получает из него всю необходимую служебную информацию:

— вызов;

— приоритет своего абонента;

— команду на установление соединения;

— команду «занято»;

— команду «отбой».

1.5 Выбор способа организации спутниковой связи в территориальной системе связи

Из всех способов организации спутниковой связи наиболее рациональное использование ресурса БРТР осуществляется при предоставлении канала по требованию (ПКТ). Это возможно в режиме РАТС на космическом аппарате «Глобус-1» в стволах с ОСБ и в стволах с прямой ретрансляцией методом отдельный канал на несущей.

В виде того, что космическая группировка из космических аппаратов «Глобус-1» не способна удовлетворять всех потребностей в спутниковой связи в ТСС, целесообразно применять космические аппараты систем общего назначения, например «Ямал-100», «Ямал-200».

Сети связи с ПКТ могут быть следующих видов:

— одна из станций сети является центральной (ЦС), а другие — абонентскими (АС), работа в такой сети осуществляется преимущественно по направлениям АС-ЦС;

— все абонентские и центральная станции сети могут работать в любых сочетаниях (сеть «каждый с каждым»);

— связь ЦС с особо важными абонентами на определенный период организуется по отдельному направлению ЦС-АС на закрепленных каналах, в которых никто больше не работает.

Целесообразно использовать все указанные виды связи, то есть строить сети связи с ПКТ, которые будут являться комбинированными и управляться координирующими станциями.

Работа такой сети иллюстрируется рисунком 1.5.

В данных сетях в состав аппаратуры абонентских станций входит два приемных тракта. Первый для приема информации с координирующей станции, которая является главной в сети, а в другой для приема информации от станции корреспондента.

Рисунок 1.4 — Принцип ПКТ в системе ЕССС-2

Частотный ресурс БРТР может включать 10 рабочих частот, из них закрепляются за координирующей (КС) станцией для организации служебной связи в данной сети. По запросному каналу управления КС получает запрос на сообщение со станцией корреспондента, либо информацию, предназначенную непосредственно для себя.

В групповой сигнал исходящего канала управления включены временные позиции под канал синхронизации, команд, управления и контроля за работой всех абонентских станций, входящих в состав сети, а также позиции для передачи информации, предназначенной абонентским станциям. Исходящий канал управления дает команду абонентским станциям в определенный момент времени настроить рабочие волны приемника и передатчика для сеанса связи в автоматическом режиме.

Абонентские станции работают с незакрепленным ресурсом БРТР. Ресурс закрепляется только на время сеанса связи, далее он передается другим станциям, работающим в сети.

Достоинства:

— закрепление отдельных частот только за КС;

— большая информационная скорость направлений спутниковой связи;

— организация определенных каналов минуя главную станцию, то есть между собой могут связаться две абонентские станции;

— возможность передачи как циркулярных сообщений от КС, так и ведение обработки информационных потоков на КС;

— такой способ обеспечивает меньший расход ресурса БРТР и увеличивается число станций в сети.

На рисунке 1.5 представлен вариант организации канала со скоростью 2,4 кбит/с с координирующей станцией с возможностью передачи телекодовой информации и канала 1,2 кбит/с между взаимодействующими станциями сети.

Рисунок 1.5 — Принцип построения спутниковой связи с ПКТ — ОКН

1.6 Основные требования к абонентскому терминалу спутниковой связи ОТЗУ

На основе проведенного анализа принципов и особенностей организации спутниковой связи в составе СС абонентский терминал спутниковой связи ОТЗУ должен:

1. Работать с БРТР расположенными на геостационарной орбите, так как количество космических аппаратов ограничено.

2. Антенна не полноповоротная, с направлением по принимаемому сигналу, что позволит упростить антенный пост и тем самым удешевить его, а также уменьшить массогабаритные размеры.

3. Аппаратура абонентского терминала должна обеспечивать:

— вынос антенного поста за пределы помещения;

— расположение аппаратуры внутри помещения;

— работу в режиме передачи голосовых, данных, факсимильных и текстовых сообщений;

— возможность передачи переговоров между механиками по служебным каналам с применением маскирации.

4. Абонентский терминал должен обеспечивать интерфейс с оконечной аппартурой типа:

— персональных ЭВМ;

— факсимильные аппараты;

— шифровальная аппаратура связи (ШАС).

5. Пороговое отношение «сигнал/шум» в соответствии с требованиями стандарта предъявляемыми к современным станциям спутниковой связи, при Pош=10−5, должно составлять не более 9,5 дБ,

6. Мощность передатчика, необходимая для работы станции сети спутниковой связи должна составлять порядка 10 Вт.

7. Для организации каналов в интересах управления войсками необходима скорость группового потока 6 кБод.

8. Для повышения помехоустойчивости абонентский терминал должен обеспечивать сверточное кодирование на линии спутниковой связи.

9. Осуществлять наиболее энергетически и спектрально эффективный метод модуляции для работы в стволах с прямой ретрансляцией узкополосных каналов.

10. Абонентский терминал должен иметь возможность транспортировки любым видом транспорта.

11. Возможность предоставления сервисных услуг (вызов абонента, сигнализация занятости, информация о приоритете корреспондента и его вызывной адрес и так далее).

2. ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К МОДУЛЯТОРУ АБОНЕНТСКОГО ТЕРМИНАЛА

2.1 Исходные данные для определения технических характеристик модулятора

Спутниковая связь осуществляется через БРТР на космическом аппарате (КА) «Ямал-100». Наземный сегмент включает в себя координирующую и абонентские станции, работающие на десяти рабочих волнах, выделенных в стволе БРТР.

Две рабочие волны закрепляются за координирующей станцией для организации исходящего и запросного каналов. Восемь рабочих волн предоставляются по требованию абонентских станций с учетом занятости частотного ресурса БРТР. Условимся, что в данный момент работает четыре направления спутниковой связи, состоящих из восьми абонентских станций, и больше БРТР никого не обслуживает.

КА «Ямал-100» имеет следующие характеристики:

а) ЭНИМ в центре зонового луча — PG=34,7 дБ/Вт;

б) добротность приемной системы — G/TШУ=+2,7 дБ/К;

в) коэффициенты усиления антенн — GА ПРМ=26,3 дБ;

г) затухание фидерного тракта — WФ ПРД=1,7 дБ;

WФ ПРМ=1,2 дБ.

В основе координирующей, а для удобства и абонентской станции лежит аналог станции Р-439-МЦ3 с усилителем мощностью 40 Вт, расположенным непосредственно на антенне диаметром 1,2 см коэффициентами усиления 30 дБ на приеме и 33,5 дБ на передаче. Кроме того станция обладает такими характеристиками:

а) затухание фидерного тракта — WФ ПРД=0,5 дБ;

WФ ПРМ=0,9 дБ, так как дополнительное затухание вносит ствольный фильтр, осуществляющий развязку передающей и приемной частей;

б) добротность приемной системы — G/TШУ=+6,7 дБ/К;

в) скорость группового сигнала составляет B=6 кБод.

Необходимо определить будет ли обеспечено заданное количество связи с PОШ=10−5 с применением наиболее выгодного вида модуляции для этих условий на данной радиолинии спутниковой связи.

2.2 Выбор вида манипуляции

2.2.1 Анализ основных выдов манипулированных сигналов, применяемых в спутниковой связи

При передаче сообщений в цифровом виде качество связи оценивается частостью ошибок, приходящихся на один бит. При этом допустимые значения частости ошибок для различных условий составляет 10−6; 10−5; 10−4; 10−3. При правильных методах измерений частость ошибок достаточно близка к вероятности ошибочного приема, которая зависит от отношения на входе демодулятора:

(EA/NO), (2. 1)

где EA — энергия элементарной посылки (1 бит);

NO — спектральная мощность плоскости шума.

Требуемое затухание (EA/N0) необходимое для обеспечения заданной частости ошибок, в первую очередь зависит от метода модуляции цифрового сообщения. В настоящее время наибольшее распространение получили различные виды фазовой модуляции (ФМ) и в частности двух и четырехуровневая относительная (дифференциальная) ФМ (ОФМ) в сочетании с когерентной демодуляцией. Начинают находить применение также другие многоуровневые виды ФМ и представляющие большой интерес так называемая «манипуляция с минимальным сдвигом» (ММС), являющаяся разновидностью частотной модуляции (ЧМ) без разрыва фазы. Использование угловых методов модуляции несущей обусловлено тем, что в спутниковых линиях связи имеются элементы с ярко выраженной нелинейностью передаточной («амплитудной») характеристики (например, ЛБВ ретранслятора). В связи с этим явное преимущество имеют методы передачи, при которых сохраняется постоянство огибающей радиосигнала.

В последнее время в системах спутниковой связи находит применение метод обработки цифровых сообщений с помощью сверточных кодов и декодирования по методу максимального правдоподобия. Этот метод по сравнению с обычными (некодированными) ОФМ-2 и ОФМ-4 позволяет на 4−6 дБ снизить требуемое отношение (EA/N0) при той же вероятности ошибок. Кодирующие и декодирующие устройства, использующие метод Витерби, сравнительно просто реализуются при скоростях передачи до 100 мбит/с. При этом энергетический выигрыш получается за счет некоторого увеличения скорости передачи (в 1,5−2 раза) и соответствующего расширения занимаемой полосы частот. Таким образом, данный метод оказывается наиболее выгодным в случаях, когда энергетический потенциал линии ограничивается мощностью передатчика (когда решающим фактором является ограничение мощности, а не занимаемой полосы частот).

В таблице приведены значения (EA/N0), необходимые для достижения требуемых значений вероятности (частости) ошибок при различных методах обработки.

Таблица 1.1 — Значения (EA/N0) для методов модуляции

Вероятность ошибок на 1 бит

EA/N0 (дБ) при различных методах модуляции и

оптимальном приеме

ОФМ-2 (4)

ФМ-8

16-КАФМ

10−6

10,8

13,8

14,5

10−5

9,9

12,9

13,4

10−4

8,8

11,7

12,3

10−3

7,4

10,1

10,8

Рассмотрим основные методы модуляции более подробно.

а) Амплитудная и частотная манипуляции

Процесс изменения одного или нескольких параметров несущей в соответствии с изменением параметров передаваемого сигнала или других сигналов, воздействующих на нее, называется модуляцией несущей. В зависимости от того, какой параметр несущего колебания — амплитуда, частота или фаза — отображает изменение модулирующего колебания д (t), различают амплитудную модуляцию (АМ), частотную модуляцию (ЧМ) и фазовую модуляцию (ФМ). Возможны комбинированные методы модуляции, когда изменяются одновременно два или более параметров несущей.

При передаче сообщения, представленного дискретными символами, вместо термина «модуляция» применяется термин «манипуляция» (keying или shift keying), а сам сигнал называется манипулированным.

При амплитудной манипуляции, характеризующейся включением и выключением несущей (ON/OFF keying), манипулированный сигнал имеет вид последовательности радиоимпульсов с прямоугольной огибающей:

, (2. 2)

где Sm (t) повторяет закон двоичной (0,1) манипуляции, принимая на длительности T0 значения Sm (t)=Sm> 1, Sm (t)=0>0 (рисунок 2.1 а).

Для сигнала вида (2. 1), где Sm (t) может принимать различные двухполярные значения, применяют специальное название — манипуляция изменением (сдвигом) амплитуды (Amplitude Shift Keying — ASK).

Хотя принципиально возможны два вида ЧМ — с разрывом фазы (рисунок 2.1 б) и без разрыва (рисунок 2.1 в), в настоящее время на высоких скоростях применяется исключительно последний вид. Излучаемая частота принимает значения f1=fв+Дfm>1 и f0=fн+Дfm>0. С увеличением числа используемых частот приходим к М-ичной частотной манипуляции (MFSK).

Максимальное отклонение частоты Дfm от значения fн называется девиацией частоты. Отношение Дfm к частоте манипулирующего сигнала Fм называется индексом частотной манипуляции mчм.

Рисунок 2.1 — Сигналы А М и ЧМ

При манипуляции посылками длительностью T0 (рисунок 2. 1) индекс час-тотной манипуляции mчм, девиация частоты Дfm, скорость манипуляции V=½T0 связаны соотношением:

(2. 3)

где Fm=½T0=V/2 — частота манипуляции.

В двоичных системах АМ, ЧМ, ФМ манипуляция прямоугольными посылками длительностью T0 характеризуется известным соотношением между Fm в герцах и скоростью V в бодах:

(2. 4)

При этом Fm=F1, где F1 — основная частота (первая гармоника) в спектре периодической последовательности токовых и бестоковых посылок («меандр») длительностью T0.

б) Фазовая и относительная фазовая манипуляции

фазовая манипуляция (Phase Shift Keying — PSK) — вид манипуляции, обеспечивающий высокую скорость передачи кодовых символов. При М-ичной ФМ (PSK-M) используется М элементарных сигналов:

(2. 5)

различающихся значениями фазы: 0=ц0< ц1< ц2< …< цM-1< 2р.

Наибольшая помехоустойчивость обеспечивается обычно при равномерном размещении градации фазы, тогда:

(2. 6)

Для двоичных (m=2) кодовых символов говорят об М-кратной фазовой телеграфии (ФТ), если м =log2M — целое. Например: M=4, м=2 — двухкратная ФТ (ДФТ); М=8, м=3 — трехкратная ФТ. При М=4 каждый из четырех S1 (t) «переносит» два символа (дибиты 00, 01, 10, 11) при М=8 каждый из восьми S1 (t) — три символа (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111).

Сигналы ФМ могут приниматься лишь когерентно. Когерентное детектирование заключается в сравнении сигнала ФМ с опорным колебанием, которое синфазно с несущим колебанием и получается обычно путем обработки самого принимаемого сигнала ФМ. Всем способам восстановления несущей из сигнала ФМ-М свойственна М-кратная фазовая неоднозначность, когда фаза несущей может быть восстановлена с точностью до величины, кратной 2р/М. фазовая неоднозначность вызывает специфические искажения при демодуляции сигнала, называемые по аналогии со случаем двоичной ФМ «обратной работой».

Можно кодировать передаваемую информацию таким образом, чтобы исключить эффект «обратной работы».

Такая процедура реализуется при относительной (разностной, дифференциальной) фазовой манипуляции (ОФМ).

Относительная ФМ (Differential Phase Shift Keying — DPSK) отличается от обычной ФМ тем, что фазовый сдвиг цi отсчитывается по отношению к фазе не опорного (несущего) колебания, а сигнальной посылки (обычно предыдущей). При ОФМ информация содержится не в абсолютном значении начальной фазы посылки сигнала, а в разности фаз сигнальных посылок (как правило, соседних).

Формирование сигнала ОФМ отличается от формирования М-ичного сигнала ФМ дополнительным относительным кодированием. Оно сводится к преобразованию, например, m-ичных (0,1,2,…, m-1) символов ak в последовательность m-ичных символов bk по правилу bk=ak+bk-1 (при суммировании по модулю m). Затем несущая манипулируется полученной последовательностью по правилу ФМ.

Двухфазная (двоичная) ФМ (binary — BPSK) — простейшая форма ФМ. В соответствии с выражением (2. 5) для М=2 получается противоположные сигналы:

. (2. 7)

(2. 8)

С двоичным информационным символом ak=1,0 сопоставляются сигналы S0(t) и S1(t). Первый совпадает по фазе с несущим колебанием (НК), а второй находится с ним в противофазе.

На рисунке 2.2 показаны: а — последовательность передаваемых информационных символов; б — манипулируемое колебание несущей частоты; в — манипулирующее напряжение ±Sm на выходе формирователя (Форм. ±Sm); г — вид колебания ФМ, построенного в соответствии с правилом з, где НК обозначает фазу несущего колебания. Символу «1» соответствует сигнал, совпадающий по фазе с НК; символу «0» — сигнал, находящийся с ним в противофазе. Структурная схема модулятора ФМ приведена на рисунке 2.2 и.

Для ОФМ правило манипуляции звучит так: символу «0» соответствует сигнал, совпадающий по фазе с предыдущей посылкой (Дц=цi-цi-1=р) (рисунок 2.2 з). Позиции д, е, ж иллюстрируют формирование колебания двоичной ОФМ в модуляторе ОФМ, структурная схема которого представлена на рисунке 2.2 к. Преобразование последовательности {ak} в последовательность {bk} (рисунок 2.2 д) соответствует выражению bk=ak+bk-1 при b0=1; манипулирующее напряжение показано на рисунке 2.2 е; вид колебания ОФМ — на рисунке 2.2 ж. для периодической манипулирующей последовательности 1010… со скоростью 1/T0 на рисунке 2.2 л представлена диаграмма спектра ФМ.

Рисунок 2.2 — Формирование и вид сигналов ФМ и ОФМ

При ФМ-4 (ДФМ) в передаче участвуют четыре элементарных сигнала Si (t) (2. 4) (i=0, 1, 2, 3), каждый из которых характеризуется своей фазой цi. Имеющиеся возможности (четыре сигнала) могут быть использованы для пе-редачи либо сигналов четырехичного кода (m=4), либо пар двоичных символов (дибитов). В последнем случае скорость передачи элементов сигнала (скорость модуляции — «бодовая» скорость) уменьшается в два раза по сравнению со скоростью передачи входного потока («битовой» скоростью), что вдвое сокращает занимаемую полосу частот.

Практическое применение в системах связи находят два набора фаз (альтернативы, А и В): A-цi=0, 90, 180, 270 (-90)є; B-цi=45, 135, 225 (-135), 315 (-45)°. На рисунке 2.3 изображены векторные диаграммы двух указанных вариантов при передаче дибитов.

При относительной ФМ-4 (двухкратная относительная фазовая телеграфия, двойная относительная фазовая телефония — ДОФТ) дибитам ставятся в соответствие разности фаз (изменение фазы) Дц=цi-цi-1 двух соседних элементов передаваемого сигнала. На диаграммах (рисунок 2. 3) соответствующие дибитам углы для ДОФМ надо трактовать как изменение фазы (Дц), отсчитываемое от фазы предыдущей посылки в момент ее окончания. Например, дибит 01 «передается» сдвигом фазы на 135° относительно предыдущей посылки по альтернативе В и 90° - по альтернативе А. соответственно, для дибита 11 имеем 225 и 180°.

Рисунок 2.3 — Векторные диаграммы альтернатив, А и В

При достаточной мощности сигнала увеличением числа градаций фаз можно использовать полосу частот более эффективно.

в) Квадратурный метод формирования сигналов

Квадратурное представление сигналов является удобным и достаточно универсальным средством описания и на его основе формирования заключается в выражении колебания линейной комбинацией синусоидальной и косинусоидальной составляющих:

(2. 9)

где x (t) и y (t) принимают значения двухполярных величин, постоянных на длительности элемента сигнала.

Согласно соотношению (2. 6) манипуляция осуществляется в двух каналах на несущих, сдвинутых на 90°, то есть находящихся «в квадратуре».

Проследим работу квадратной схемы (рисунок 2.4 а) на примере формирования сигналов ФМ-4:

(2. 10)

Исходная последовательность двоичных сигналов {y, x}> {0,1} длительностью двоичных сигналов на нечетные импульсы y, которые подаются в квадратурный канал (cosщнt), и четыре X, поступающие в синфазный канал (sinщнt). Формирователи выдают на своих выходах двухполярные манипулирующие импульсы y (t), x (t) в соответствии с последовательностями {y=0,1}, {x=0,1}. Манипулирующие импульсы имеют длительность T0. На выходах канальных перемножителей (x) формируются двухфазные (0, р) колебания ФМ

, ,

после суммирования они образуют четырехфазный сигнал ФМ (рисунок 2.4 б, альтернатива А). На рисунке 2.4 в представлена иллюстрация получения вторичных диаграмм альтернатив, А и В в квадратурной схеме. В соответствии с методом формирования для сигнала ФМ-4 применяется также термин «квадратурная ФМ» (Quadrature PSK — QPSK).

связь сигнал спутниковый модулятор

Рисунок 2.4 — Формирование сигнала ФМ-4 в квадратурной схеме

При одновременной схеме символов в обоих каналах модулятора (10−01, 00−11) в сигнале ФМ-4 происходит скачок фазы Дц=р (рисунок 2.4 б). Скачки фазы на 180°, имеющие место также и при ФМ-2, вызывают амплитудную модуляцию огибающей сигнала (в ней появляются провалы огибающей до нуля), когда сигнал проходит через узкополосный фильтр. Такие изменения нежелательны, поскольку усиление сигнала в линейном режиме может увеличить энергию боковых полос и помехи в соседних каналах.

Четырехфазная ФМ со сдвигом (Offset QRSK — OQRSK) (рисунок 2. 5) позволит избежать скачков фазы на 180° и, следовательно, глубокой модуляции огибающей.

Формирование сигнала в квадратурной схеме происходит по такому же алгоритму, как и для обычной четырехфазной ФМ, за исключением того, что манипуляция осуществляется x (t) и y (t), смещенными во времени на длительность T0 (рисунок 2.5 б, в). Текущее изменение фазы при таком смещении модулирующих потоков обусловлено лишь одним элементом (а не двумя, как при четырехфазной ФМ), а следовательно, и скачки на 180° отсутствуют.

Рисунок 2.5 — Сигнал OQPSK

Каждый элемент на входе модулятора синфазного или квадратурного канала может вызывать изменение фазы на 0, +90, -90° (рисунок 2.5 д, альтернатива А). Для сравнения на рисунке 2.5 е приведен сигнал QPSK.

Длительность элемента сигнала Si (t) OQPSK совпадает с длительностью T0 исходного информационного символа (x, y), то есть вдвое меньше, чем при ФМ-4 (QPSK). Это не приводит к расширению спектра для OQPSK.

Последнее объясняется тем, что ширина спектра OQPSK определяется шириной спектров квадратурной и синфазной составляющих, являющихся последовательностями независимых сигналов длительностью 2T0, как при ФМ-4.

Энергетический спектр Е (щ) сигналов OQPSK, как и QPSK, в области щ>0 описывается известным уравнением:

(2. 11)

Отсутствие скачков фазы на 180° обеспечивает также дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом р/4 (р/4 Differential Quadrature Phase Shift Keying — р/4 DQPSK), которая, по существу, представляет собой ОФМ-4 по альтернативе В (рисунок 2. 6)

Рисунок 2.6 — Диаграмма р/4 DQPSK

Присутствуют только скачки фазы (Дц=±45, ±135°), отсчитываемые от фазы предыдущей посылки. Фазовая диаграмма (рисунок 2. 6), содержащая восемь позиций через 45° (р/4), фактически состоит из двух диаграмм (помечены темными и светлыми кружочками). Стрелками указаны возможные переходы между разрешенными значениями фазы. Передача дибитов сопровождается переходом от одной диаграммы к другой.

Так как в стволах с прямой ретрансляцией обеспечивается многопозиционный доступ с частотным разделением (МДЧР), а согласно условия, с применением узкополосных сигналов, необходимо учесть, что частотный ресурс ствола ограничен, из-за чего актуальной стоит проблема выбора такого вида модуляции, при котором сигнал будет занимать меньшую полосу частот и обладать высокой помехоустойчивостью. Поэтому в данном режиме работы БРТР основное внимание уделяется фазовой (относительной фазовой) модуляции (ФМ).

Как было рассмотрено, ФМ имеет множество видов. Разработка новых алгоритмов формирования модулированных сигналов направлена на решение задачи спектральной эффективности, но при этом значительно усложняется техническая реализация модулятора, ужесточаются требования по отношению сигнала к шуму (Ea/N0) для обеспечения заданного качества связи (Pош=10−5), усложняется возможность детектирования принятого сигнала, ухудшается энергетическая эффективность.

Таким образом, для военных систем спутниковой связи, где применяются сравнительно низкие скорости передачи сигналов, наиболее целесообразно применять классическую двухуровневую относительную фазовую модуляцию — ОФМ-2.

2.2.2 Оценка внеполосных излучений модулятора абонентского терминала

Радиосигналы с цифровой модуляцией представляют собой случайные процессы. Поэтому занимаемая ими полоса частот характеризуется их энергетическим спектром. Этот спектр концентрируется вокруг несущей частоты сигнала, причем подавляющая часть мощности сигнала приходится на некоторую ограниченную полосу частот. Сама полоса чаще всего определяется шириной энергетического спектра, измеренной по уровню минус 3 дБ относительно максимума, и именуемая основной полосой сигнала (ОПС). Составляющие спектра, лежащие вне ОПС, именуются внеполосными излучениями (ВИ). Такие составляющие существуют всегда, поскольку спектр реального сигнала не может быть равен нулю ни на каком конечном интервале. Уровень спектральных составляющих ВИ с ростом отстройки их частоты от несущей всегда убывает, хотя и немонотонно.

Существенную роль в приеме того сигнала, которому они принадлежат, ВИ не играют, так как по уровню спектра они близки или даже существенно ниже спектральной плотности мощности шума, на фоне которого осуществляется этот прием. Вместе с тем ВИ могут создавать помехи приему сигналов соседних станций, которые граничат по спектру с полезным сигналом. Приходится увеличивать разнос между частотами несущих колебаний соседних станций, что приводит к ухудшению использования полосы рабочих частот. Этим обстоятельством и определяется стремление максимально ослабить ВИ манипулированных радиосигналов.

Для одноканальных систем требования спектральной и энергетической эффективности оказываются, как правило, противоречивыми: повышение спектральной эффективности обычно приводит к снижению энергетической, и наоборот. Аналогичная ситуация имеет место и в многоканальных системах. Соответственно, рассматривая методы подавления внеполосных излучений, необходимо стремиться использовать те из них, которые не увеличивают требования к энергетической эффективности.

ВИ, присущие классическим методам манипуляции, резко снижают их спектральную эффективность. В связи с этим на первый план выходит задача подавления ВИ. Ниже рассмотрены пути решения задачи применительно к энергетически наиболее эффективному из базовых методов манипуляции — фазовой. Реализация соответствующих мер приводит к возникновению специфических вариантов, которые можно рассматривать как разновидности ФМ либо как новые способы манипуляции.

Сглаживание закона изменения манипулируемого параметра является одним из основных путей ослабления ВИ. Применительно к ФМ сглаживание означает замену скачкообразных изменений фазы несущей при манипуляции на ее плавное изменение. Главная проблема заключается в том, чтобы с одной стороны действительно обеспечит значительное снижение ВИ, а с другой — существенно не ухудшить потенциальную помехоустойчивость манипуляции. Последнее может явиться следствием изменения формы используемых элементарных сигналов, а следовательно, и величин коэффициентов корреляции между ними.

Охарактеризуем качественно указанные эффекты.

Пусть интервал времени, на котором производится сглаживание закона изменения фазы, tc? Tэ. как бы ни был мал данный интервал всегда можно так выбрать закон изменения фазы на нем, чтобы исключить разрывы как самой фазы, так и любого числа ее производных. Как уже отмечалось, это должно приводить к значительно более быстрому спаданию огибающей спектра ВИ. Следует иметь в виду, что этот эффект будет проявляться только при достаточно больших расстройках, грубо говоря при:

(2. 12)

а при меньших расстройках спектр ВИ останется тем же, что и без сглаживания. По этой причине необходимо стремиться к увеличению интервала сглаживания tc и приближению его к длительности элементарного сигнала Tэ.

что касается самого закона сглаживания, то он может быть выбран различными способами. Наиболее простым считается линейное сглаживание, когда фаза изменяется от своего начального положения к конечному линейно. Однако возможны различные варианты. Чтобы пояснить их происхождение, обратимся к рисунку 2. 7, где представлены векторные диаграммы сигналов.

Рисунок 2.7 — Векторная диаграмма сигналов ФМ-2 при сглаживании скачков фазы

Примем, что плоскость рисунка (фазовая плоскость) вращается с круговой частотой fн, так что гармоническое колебание этой частоты представляется неподвижным вектором на этой плоскости. Тогда два возможных ЭС классической ФМ-2 представляются векторами 1 и 2.

Для классической ФМ-2 из состояния 1 в 2 и наоборот происходит скачком. При сглаживании для этих переходов могут использоваться различные интервалы времени и различные пути: возвращение из 2 в 1 может происходить как по пути «б», так и по пути «в», а движение из 1 в 2 по путям «а» или «г». Выбор указанных путей может быть фиксированным или осуществляться в каждой тактовой точке по тому или ному закону. Таким образом, имеется ряд возможностей, приводящих к различным разновидностям ФМ-2. Не следует думать, что различия между данными разновидностями незначительны. Сравним, например, систему, использующую пути «а» и «в», то есть движение по всей фазовой плоскости с полным вращением (ПВ) вектора, и систему, использующую только пути «а» и «б», то есть с неполным вращением (НВ) вектора сигнала. Обратим внимание на то обстоятельство, что линейное изменение фазы вектора соответствует сдвигу его несущей частоты.

Таким образом, в варианте ПВ используются две частоты: fн (сохранение состояния 1 или 2) и f1=fн+0,5/tc (пути «а» или «в»), а в НВ — три: fн; f1=fн+0,5/tc (путь «а») и f2=fн-0,5/tc (путь «б»). Соответственно отличаются и спектры манипулированных радиосигналов: если в варианте НВ удобно рассмотреть среднюю частоту f0=0,5(fн+f1). Если использовать фазовую плоскость, вращающуюся с этой круговой частотой, то на ней за время tc изображающий вектор будет поворачиваться на 90° в ту или иную сторону (по часовой стрелке или против нее) в зависимости от того, какой именно символ сообщения (1 или 0) передается. В тактовых точках вектор принимает одно из положений 0, 90°, -90 или 180°.

2.3.1 Обоснование требований к качеству связи при использовании модулятора ОФМ-2

Основным показателем качества связи на участках радиолинии спутниковой связи (РЛСС) является вероятность ошибочного приема — Pош. Так как на РЛСС будет применяться вид модуляции ОФМ-2, то прием сигнала будет когерентным. График определения вероятности ошибки для когерентного приема показан на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 — График определения вероятности ошибки для когерентного приема

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой