РРЛ с ВРК и аналоговыми методами передачи

В таких РРЛ сигнал формируется с использованием фазоимпульсной модуляции (ФИМ) в аппаратуре объединения и AM в модуляторе передатчика. Модуляция ФИМ применяется как наиболее помехоустойчивая по сравнению с АИМ и ШИМ, a AM - стремлением сократить полосу частот занимаемую РРЛ. Такие РРЛ получаются малоканальными и по ним можно передавать узкополосные сигналы (сообщения). Это показывается из нижеприведенных соотношений.

Скважность импульсов на выходе приемника g _гр - отношение

;

где - длительность канального импульса

- канальный интервал, т.е.

N_гр - число канальных интервалов в периоде дискретизации Т_д,

F_гр - частота следования импульса.

Для оптимального приема импульсного сигнала необходимо, чтобы полоса пропускания приемника определялась как:

Полагая, что условия приема близки к оптимальным, получаем:

;

Формула позволяет рассчитать максимально возможное число каналов, которое допустимо в одном стволе РРЛ с ФИМ-АМ. По рекомендациям МККР ширина полосы частот для передачи сигналов по одному стволу для дециметровых волн не должно превышать 30 МГц. С учетом этого и (f% получается, что число каналов N < 60; реально берут N = 24. При 24 каналах максимальная девиация импульса:

= 1...1,5 мкс; = 0,5...1 мкс.

Если g_гр = 10, F_гр = 8*24 = 192 кГц, то полоса пропускания приемника 2 МГц.

Для сравнения в РРЛ с ЧМ и ЧРК при девиации на канал = 30 кГц (по рекомендациям МККР) полоса пропускания приемников с таким же числом каналов была бы не больше 0,5 МГц. Отсюда видно, что полосы пропускания всех трактов РРЛ с ФИМ-АМ должны быть намного шире полос пропускания аналогичных трактов РРЛ с ЧРК и ЧМ.

Надежность и рентабельность работы малоканальных РРЛ обеспечивается за счет предельного упрощения аппаратуры и условий ее эксплуатации. Для них целесообразен дециметровый диапазон, т.к. в этом диапазоне можно обойтись дешевыми транзисторами и использовать простые параболические антенны и в качестве фидеров гибкий коаксиальный кабель. Передатчик строится по самой простой схеме с модуляцией автогенератора СВЧ:

Вспомогательный генератор служит для уменьшения дополнительных шумов достаточно высокого уровня, возникающих в однокаскадном передатчике. Причина их в том, что время установления СВЧ колебания автогенератора зависит от величины тепловых шумов в момент подачи модулирующего импульса. Для их уменьшения в контур Г от ВГ вводится напряжение СВЧ, величина которого существенно должна превышать напряжение шумов. Время установления уменьшается и стабилизируется. Мощность вводимого СВЧ сигнала составляет обычно 10^-9 Вт и создается одной из гармоник (4-ой или 5-ой) маломощного генератора, работающего на частоте в 4-5 раз ниже частоты передатчика.

Другим недостатком передатчиков с такой схемой является большая нестабильность частоты.

, т.е. f_п=2 ГГц, = ±2 ГГц.

Прием сигналов с ФИМ-АМ осуществляется супергетерадиным приемником по стандартной схеме, входной фильтр, преобразователь частоты, УПЧ с АРУ, амплитудный детектор (АД) и групповой усилитель импульсов (ГУИ). Для упрощения не применяют УПЧ и стабилизацию частоты гетеродина, хотя уход частоты гетеродина до 1 МГц. Для беспоиско-вой и подстроичной связи при таких уходах частоты полосу пропускания приемника расширяют до значения = (4..5) . При этом для обеспечения эффективной шумовой полосы близкой к выбирают полосу пропускания группового тракта равную .

Шумы на выходе ТФ канала появляются из-за сдвига переднего фронта импульса тепловыми шумами. Псофометрическая мощность этих шумов, возникающая на выходе ТФ канала радиорелейной линии из-за тепловых шумов в приемнике i - того интервала:

; (пВтО)

где Р_{с вх} - средняя мощность импульсов на входе приемника;

К_п² = 0,56 - псофометрический коэффициент;

m_фим = 0,6...0,8 - максимально допустимая относительная глубина модуляции при ФИМ.

Из формулы видно, что помехоустойчивость ФИМ-АМ пропорциональна квадрату скважности импульсов g_rp². Мощность тепловых шумов на выходе канала пропорциональна числу каналов и не зависит от порядкового номера канала. Следовательно, при ФИМ-АМ мощность тепловых шумов Р_ш; одинакова во всех каналах и поэтому не нужно вводить пре-дискажения, как это делается в РРЛ с ЧМ и ЧРК.

В РРЛ с ФИМ-АМ за пороговый сигнал принимают такой сигнал на входе приемника при котором на вход ТФ канала отношение пиковой мощности порогового сигнала к мощности шума двадцати (Р_пик/ Р_ш)_вх 20, что составляет 15 дБ.

=> =>

Переходные процессы в электрических цепях возникают из-за ограниченности полосы пропускания аппаратуры. В РРЛ это приводит к появлению переходных помех. Ограниченность полосы со стороны верхних частот группового спектра приводит к появлению переходных помех первого рода. Со стороны нижних частот - помех второго рода. Переходные помехи первого рода возникают вследствие затягивания задних фронтов канальных импульсов. Проявляется как прослушивание сообщений другого канала и называется внятными переходными помехами. При ФИМ можно пренебречь переходными помехами первого и второго родов.

На РРЛ с ФИМ-АМ на каждой ПРС производится переприем по групповому спектру, т.е. производится демодуляция принятого сигнала и последующая модуляция несущей. Такой способ имеет следующие преимущества по сравнению с РРЛ с ЧМ и ЧРК:

- исключается накопление нестабильности частоты вдоль РРЛ;

- можно регенерировать форму импульсов на каждой ПРС;

- предоставляется возможность достаточно легко ответвлять и уводить любой канал или группу каналов на каждой ПРС