3. Понятие о надежности радиосвязи.

Радиоканал – часть составного канала связи, поэтому, говоря о качестве собственно радиосвязи, подразумевают качество передачи сигналов по радиоканалу.

Для оценки качества радиосвязи принято использовать различные критерии¹. В общем случае критерий – это правило выбора, при помощи которого делается вывод о качестве тех или иных свойств процесса или объекта.

• Критерием качества радиосвязи является степень точности воспроизведения ПЭС на выходе радиоканала или, другими словами, достоверность этих сигналов.

Искажения радиосигналов могут возникать при их преобразовании (модуляции) и усилении в передатчике, за счет физических свойств среды распространения радиоволн, в результате действия радиопомех, при усилении в приемнике и, наконец, при обратном их преобразовании (демодуляции). Наибольший вес среди названных причин имеют радиоволны.

Качество радиосвязи в условиях действия помех находится в зависимости от видов используемых радиосигналов. Специфика различных видов радиосигналов приводит к необходимости введения частных критериев достоверности.

1. Для наиболее применимых в радиосвязи дискретных сигналов (телеграфных и телекодовых) достоверность оценивается вероятностью ошибочного приема элементов сигнала (импульсов, посылок), т.е. числа искаженных элементов к общему числу переданных элементов: Р_ош= N_иск/N. Обеспечить радиосвязь дискретными сигналами с заданной достоверностью значит выполнить условие, чтобы Р_ош Р_{ош дон}. Например, для телеграфных каналов без аппаратуры кодирования Р_{ош дон} = (3 5) ^-6, а для приема телефонных сигналов требуется Р_{ош дон} = 10⁵ 10^-6.

2. Критерием достоверности телефонных (речевых) сообщений служат артикуляционные потери А= R_иск/R, где R_иск - количество неправильно принятых элементов речи; R - количество переданных элементов речи. Элементами речи могут быть слоги, слова и фразы. Допустимые артикуляционные потери для отличного качества связи не должны превышать 1%.

Искажения сигналов в основном обусловлены действием помех в радиоканале. Пренебрегая другими причинами искажений в силу их ничтожной роли, можно считать, что достоверность приема определяется только отношением средней мощности сигнала к средней мощности помех в полосе частот приема. Тогда условия ведения связи с заданным качеством можно записать так:

P_c/ P_п  (Р_с/Р_п)_доп или U_{с эф} / U_{п эф} ( U_{с эф} / U_{п эф}) _доп.

Если перейти к относительным уровням, то эти условия примут вид

Z  Zдоп, где Z - разность уровней сигнала и помех.

Зависимость достоверности приема от превышения сигнала над помехами для различных видов сигнала установлена в теории помехоустойчивости.

Изменчивость параметров среды распространения радиоволн приводит к изменению во времени уровня сигнала и помех на входе приемника. Так как эти изменения носят случайный характер, то на некоторых интервалах времени может оказаться P_c/ P_п <(Р_с/Р_п)_доп или Z<Z_доп, когда достоверность приема окажется хуже заданной, т.е. фактически на этих интервалах времени связь нарушается.

• Поэтому осуществить радиосвязь с заданной достоверностью можно лишь с определенной вероятностью, которая называется НАДЕЖНОСТЬЮ РАДИОСВЯЗИ.

Вероятностное значение надежности радиосвязи выражается следующим образом:

,

где Р_св - вероятность связи или вероятность выполнения условия ; _{пр i} - длительность интервала пригодности радиоканала, когда достоверность не хуже допустимой; _общ - общее время функционирования радиосвязи.

Это выражение можно представить в виде:

,

г де - средняя продолжительность пригодного радиоканала; - средняя продолжительность непригодного радиоканала.

Данное выражение поясняется при помощи рисунка.

Рис. 3. 4. График хода значения Z.

Целью организации линии радиосвязи является определение условий, обеспечивающих передачу на требуемое расстояние информации с заданной надежностью, достоверностью и скоростью. Если для заданной надежности определяется допустимое значение достоверности и при фиксированной скорости, то можно считать, что отношение Р_с/Р_п является основным параметром радиолинии, определяющим надежность радиосвязи.

Средний уровень сигнала на входе приемника зависит от уровня напряженности электромагнитного поля в точке приема, типа применяемой приемной антенны и степени ее согласования с приемником. Кроме того в разные периоды времени года и суток параметры среды РРВ также будут разными для разных частот. Отсюда следует, что согласование параметров линии радиосвязи с условиями ведения радиосвязи сводится к следующему:

- обеспечение необходимой мощности излучения передатчика;

- правильный выбор рабочей частоты, пригодной по условия РРВ;

- правильный выбор антенн для обеспечения наибольшей Р_с в точке приема;

- осуществление частотного маневра, т.е. смены рабочей частоты непригодной для связи в данный момент на резервную пригодную по параметру Р_с/Р_п.

Последнее является наиболее оперативным мероприятием повышения надежности радиосвязи, т.к. в радиостанциях предусмотрена возможность предварительной подготовки их на запасных частотах с последующей автоматической перестройкой на любую из них.