Расчет оперативности и эффективности функционирования
Системы радиосвязи
Оперативность радиосвязи характеризуется вероятностью того, что информация от одного абонента к другому будет передана в течение времени, не более заданного:
Q = P[(Tп + Tн)≤ТОП] (19)
где Тп- время «чистого» переговора; Тн – непроизводительные затраты времени на набор номера абонента, посылку вызова и т.п.; Топ –заданная величина времени, определяющая оперативность связи.
В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, оперативность радиосвязи оценивается по формуле:
Q=P0-P1 (20)
гдеP0 - вероятность того, что радиоканал свободен; P1- вероятность того, что радиоканал занят, но ожидающих нет.
Вероятность состояний сети радиосвязи (P0 и P1 ) рассчитываются по формулам:
(21) 
(22)
где N- число радиостанций в сети радиосвязи (число абонентов в радиосети); У0-нагрузка в сети радиосвязи;k- последовательность чисел k=0,1,2,…N
Эффективность функционирования радиосети может быть оценена математическим ожиданием случайной величины её состояния Е, которое является показателем целесообразности использования радиосети для выполнения заданных функций.
В случае, когда надежность и качество радиоканала идеальны, эффективность функционирования радиосети оценивается по следующей формуле
(23)
где Тп, Тн - соответственно время переговора и непроизводительные затраты времени в радиосети.
Пример расчета
Дано: нагрузка в радиосети У0=0.2 мин-зан.;
|
|
|
число радиостанций в радиосети N=4
время переговора в радиосети Тп=1.2 мин
непроизводительные затраты времени Тн=0.3 мин (для всех вариантов)
Оперативность радиосвязи при этом определяется как
Эффективность функционирования радиосети
Определение необходимых высот подъема антенн стационарных радиостанций.
При определении высот, подъем антенн стационарных радиостанций ЦУС и ПЧ необходимых для обеспечения заданной дальности радиосвязи с самой удаленной ПЧ. Следует пользоваться графическими зависимостями напряженности поля (ЕП; дБ) Полезного сигнала от расстояния (d; км) между антеннами для различных значений произведения высот подъема антенн (h1*h2;м2).Эти графические зависимости приведены на рис.1.2 представляют собой медианные значения напряженности поля, превышаемые в 50% мест и в 50% времени. Графики приведены для вертикальной поляризации антенн и условие распространения в полосе частот (140-174 МГц). Графики построены для мощности излучения передатчика 10 Вт (Рпер=10 Вт). В случае отличия мощности излучения передатчика от 10 Вт, необходимо пользоваться графиком приведенным на рис.1.3. Этот график представляет собой значение поправочного коэффициента Вм; дБ, учитывающего изменение мощности передатчика Рпер; Вт; от 1 до 100 Вт в зависимости от типа применяемой радиостанции.
|
|
|
Рис.1.2. Зависимость средних значений напряженности электромагнитного поля от расстояния для различных высот подъема антенн над землей
Рис.1.3. Поправочный коэффициент ВМ, учитывающий отличие мощности передатчика от 10 Вт.
Графики напряженности поля (см. рис. 1.2) приведены для среднепересеченной местности. В случае отличия рельефа местности от среднепересеченного необходимо ввести дополнительный коэффициент ослабления сигнала Восл, значения которого для полосы частот 140-174 МГц приведены в табл. 1.4.
Таблица 1.4-Значения коэффициента ослабления в зависимости от рельефа местности
| Dh, м | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | 110 | 120 | 140 | 150 | 170 | 190 |
| Восл , дБ | -2 | -1 | 0 | 1 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Dh, м | 210 | 230 | 250 | 290 | 330 | 360 | 500 |
| Восл , дБ | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
При расчете условий обеспечения заданной дальности радиосвязи минимальное значение напряженности поля полезного сигнала Е мин, дБ, при котором обеспечивается высокое качество радиосвязи, принимается равным 20 дБ (10 мкВ/м).
При одновременной работе близко расположенных радиостанций, работающих в различных радиосетях (на различных несущих частотах), возникает проблема обеспечения их электромагнитной совместимости, т.е. проблема обеспечения совместной работы радиостанций без взаимных мешающих влияний. Под мешающими влияниями, прежде всего, понимается влияние передатчика одной радиостанции на приемник другой радиостанции, разнесенных между собой территориально и по частоте.
|
|
|
Мешающие влияния должны учитываться, в первую очередь, в части блокирования полезного сигнала мешающим. Результаты экспериментальных исследований приемопередатчиков стационарных и возимых радиостанций показали, что для обеспечения заданного качества и надежности радиосвязи (заданного отношения сигнал/шум на выходе низкочастотного тракта приемника) в случае превышения допустимого уровня полезного сигнала на входе приемника. Таким образом, для обеспечения радиосвязи с заданным качеством и надежностью (при заданной в контрольной работе величине превышения допустимого уровня мешающего сигнала DЕдоп, дБ) необходимо минимальную величину напряженности поля Емин (для всех вариантов задания брать 20 дБ).
Определение дальности радиосвязи необходимо проводить исходя из минимального значения напряженности поля с учетом влияния рельефа местности, выходной мощности передатчика, затухания антенно-фидерных трактов передатчика (β1L1) и приемника (β2L2), коэффициентов усиления передающей (G1) и приемной (G2) антенн, величины превышения допустимого уровня мешающего сигнала (DЕдоп, дБ).
|
|
|
Таким образом, с учетом вышеизложенного, величина напряженности поля полезного сигнала определяется по формуле:
Еп = Емин + Восл − Вм + β1L1 − G1+ β2L2−G2+DЕдоп=20+8-0+0.15×12-1.5+0.15×8-1.5+3=31дБ
где β1, β2=0.15 дБ/м – коэффициент погонного затухания фидерного тракта передатчика и приемника соответственно (для всех вариантов); l1 и l2 – длина фидерного тракта передатчика радиостанции ЦУС и приемника радиостанции ПЧ соответственно, м; G1=G2=1,5 дБ – коэффициент усиления антенн передатчика и приемника соответственно; Вм – поправочный коэффициент, величина которого принимается равной 0 дБ (в соответствии с графиком рис.1.3) в случае использования радиостанций, имеющих мощность излучения передатчика Рпер= 10 Вт.
По полученной величине напряженности поля полезного сигнала на входе приемника Еп= 31 дБ и заданному удалению ПЧ-2 от ЦУС (заданной дальности радиосвязи) d=24 км с помощью графиков (см.рис.1.2) определяется произведение высот антенн h1h2 = 150м2. Из
полученного произведения высот выбираются необходимые высоты стационарных антенн ЦУС - h1 = 15 м и удаленной ПЧ - h2 = 10 м.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 730; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!