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

С точки зрения высот расположения антенн различают два класса задач.

К первому классу относят задачи, в которых высота поднятия антенн больше рабочей длины волны: (как в данном случае: ). Это так называемые высокоподнятые антенны, что характерно для диапазонов СВЧ, УВЧ, и во многих случаях ОВЧ.

Второй класс задач рассматривает процесс дифракции радиоволн при низко расположенных антеннах, когда . Этот случай характерен для работы в диапазонах ВЧ и более низких.

Область расстояний (зона), где применимо то, или иное частотное решение, определяют при высокоподнятых антеннах по соотношению между длиной радиолинии r и предельным расстоянием прямой видимости .

, (1)

где h₁ – высота поднятия передающей антенны в м,

h₂ – высота поднятия приемной антенны в м.

При различают следующие зоны на пути распространения земной волны:

1) освещенную

2) полутени

3) тени

Поскольку то зона, в данном случае, – освещенная.

1) Определим эквивалентные высоты антенн:

(2)

2) Найдем напряженность электрического поля в точке приема.

На расстояниях (3)

– напряженность электрического поля в точке приема уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния и определяется квадратичной формулой Б.А. Введенского:

(4)

Поскольку:

. (5)

то:

(6)

где:

где - мощность излучения передатчика;

– коэффициент усиления антенны в разах;

[разы]=10^0,1*[дБ] – формула перехода;

[дБ]=10Lg[разы] – формула перехода;

- КНД передающей антенны;

КПД передающей антенны в метровом диапазоне приблизительно равно , поэтому им можно пренебречь, тогда .

-дальность радиосвязи.

- эквивалентные высоты антенн.

3) Определим напряжение на входе приемника:

(7)

где (8)

-действующая электрическая высота (длина) антенны;

(9)

– волновое число,

– длина плеча, геометрическая длина антенны;

4) Найдем отношение сигнал/шум на входе детектора приемника:

(10)

где – коэффициент шума приемника;

- постоянная Больцмана;

–температура окружающей среды;

– полоса пропускания приемника. Зависит от вида сигнала. Для сигнала :

(11)

Произведем преобразование к цифровому сигналу. В данном случае используется телеграфный код МТК-5 со скоростью телеграфирования . Для неискаженной передачи в телеграфных сетях допускается ограничение частотного спектра до значений , тогда частота дискретизации будет равняться . Тогда производительность будет равняться . Следовательно .

– сопротивление приемной антенны;

. (12)

5) Определим вероятность ошибки в приеме элемента информационного сообщения:

(13)

6) Найдем вероятность доведения всего сообщения:

(14)

где - длина сообщения.

Полученная вероятность доведения всего сообщения больше чем заданная вероятность , это удовлетворяет условиям задачи.