Московский Авиационный Институт

(государственный технический университет) «МАИ»

УЦ МАИ «Интеграция»

Кафедра «Информатики и информационных технологий»

Специальность: 090104

«Комплексная защита объектов информатизации»

Курсовая работа

по дисциплине: «Системы и сети связи»

Тема: «Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы приемного устройства»

Выполнил:

студент УЦ МАИ Седачев А.И.

Группа: 4Б – 407

Проверил: Зеленевский В.В.

Оценка ______ ____________________________

(дата, подпись преподавателя)

Серпухов 2012

Оглавление

Задание на курсовую работу 2

Введение 3

1. Механизм распространения волны 4

2. Энергетический расчет радиоканала 5

3. Синтез структурной схемы устройства 9

4 Выбор функциональной схемы устройства 14

Заключение 15

Списокиспользованнойлитературы 16

Задание на курсовую работу

по дисциплине "Системы и сети связи"

Студенту: Седачеву А.И.

Учебная группа: 941

Выполнено: . Срок сдачи .

Тема работы: Дискретный канал радиосвязи с разработкой функциональной схемы приемного устройства.

Исходные данные:

1. Дальность радиосвязи L=40 км;

2. Мощность излучения передатчика Р=600 Вт;

З. КНД передающей антенны D=1,8 дБ;

4. Тип приемной антенны: АШ-4;

5. Входное сопротивление приемной антенны R_a=60 Ом;

6. Диапазон рабочих частот, (30-60) МГц;

7. Производительность источника Rn=2400 бит/с;

8. Коэффициент шума приемника N_ш=6 раз;

9. Вид сигнала F1 - 4200;

10. Высоты размещения антенн (м):

- передающей h₁=10;

- приемной h₂=5;

11. Требуемая избирательность (дБ):

- по зеркальному каналу 65;

- по соседнему каналу 55;

12. Длина сообщения N=2500 , дв.символов;

13. Требуемая вероятность доведения Рдов>=0,999.

Вьполнить

1. Механизм распространения волны для решаемой задачи.

2. Энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности (вероятности доведения) принятого сообщения.

3. Выбор структурной и обоснование функциональной схем устройства.

Введение

В соответствии с заданием необходимо произвести энергетический расчет радиоканала с оценкой достоверности принятого сообщения, дать описание механизма распространения радиоволны метрового диапазона, найти дальность прямой видимости, определить напряженность электрического поля в точке приема, найти промежуточные частоты и другие важные параметры.

Также в работе будет выбрана структурная и обоснована функциональная схема приемного устройства.

1. Механизм распространения волны

Особенностью механизма распространения волн метрового диапазона является то, что с увеличением частоты коэффициент отражения уменьшается, это приводит к тому, что волна не преломляется в ионосфере. Т.о. рефракция и дифракция выражены крайне слабо, поэтому механизм распространения включает в себя:

• прямую земную волну;

• частичную интерференцию вблизи от точки передачи прямой земной волны и отраженной от земли (рис. 1.).

отр.волна

WA1 _{прям.зем. волна} WA2

h_1э A _. С B h_2э

поверхность Земли

О

Рис. 1. Механизм распространения радиоволны

К достоинствам метрового диапазона можно отнести:

• можно получить оптимальные антенны по геометрическому размеру;

• мощность излучения ;

• максимальна скорость передачи;

Недостатком является небольшая дальность радиосвязи.

2. Энергетический расчет радиоканала

Вычислим дальность прямой видимости:

где h₁ – высота передающей антенны в м,

h₂ – высота приемной антенны в м.

Вычислим эквивалентные высоты антенн:

где r_пр – дальность радиосвязи прямой видимости в м;

- эквивалентный радиус Земли в м;

, , - эквивалентные высоты в (м),

Вычислим рабочую длину волны:

Вычислим действующую высоту антенны РПМ:

где к - волновое число;

l – геометрическая длина антенны;

Вычислим напряженность электрического поля:

где Р₁ – мощность излучения передатчика в Вт;

– коэффициент усиления передатчика в разах;

[разы]=10^{0,1*1,8[дБ]}=1,51;

r – заданная дальность радиосвязи в м;

- КНД передающей антенны;

– КПД передающей антенны в метровом диапазоне;

Т.к. r>r_пр, то напряженность электрического поля находится по формуле Фока:

Вычислим напряжение на входе антенны:

Вычислим отношение спектральной плотности полезного сигнала к спектральной плотности шума на выходе группового тракта приема:

,

где - постоянная Больцмана;

Т = 300 –температура окружающей среды в Кельвинах;

R_A=60 Ом – сопротивление приемной антенны;

N_Ш = 6 раз – коэффициент шума.

Вычислим вероятность ошибки:

Вычислим вероятность доведения:

.

Очевидно, что вероятность ошибки в приёме одного символа очень велика, что не устраивает нас, поэтому необходимо внести изменения в проектируемой системе связи. Существует несколько способов уменьшения вероятности ошибки (повышение отношения сигнал/шум), к наиболее очевидным можно отнести:

- увеличение высот подъема антенн (увеличение длины антенны);

- использование более эффективных антенн;

- увеличение мощности передатчика;

- использование помехоустройчивого кодирования и др.

Используем один из эффективных и достаточно простых методов – использование более эффективной приемной антенны, что увеличит действующую высоту антенны.

В связи с эти поменяем штыревую антенну на магнитную со следующими параметрами: числом рамок n=10, магнитной проницаемостью =200, площадью рамки S=0,3 м²

Вероятность ошибки:

Вероятность доведения:

Вероятность ошибки:

Вероятность доведения:

Полученный результат удовлетворяет ограничению по достоверности к информации Р_дов^зад = 0,999.