рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Емин, Азащ

Емин, Азащ - раздел Физика, Конспект лекций по курсу Физико-математические основы электромагнитной совместимости РЭС В Тв Радиовещании Энергетическая Оценка Полезного Радиосигнала И Радиопомех О...

В ТВ радиовещании энергетическая оценка полезного радиосигнала и радиопомех основана на расчете напряженности поля в точке размещения приемника. В качестве критерия ЭМС при воздействии шумов естественного и индустриального характера принято нормировать минимальное используемое поле ЕМИН в точке приема, а при помехах от излучений радиосредств - защитное отношение АЗ по радиочастоте.

ТВ приемник обеспечивает качественный прием при воздействии радиопомех и шумов, если в точке его размещения выполняются следующие условия ЭМС:

ЕС ≥ ЕМИН

ЕС≥ ЕМ + АЗ ,

где ЕС, ЕМ – уровни напряженности полей полезного и мешающего радиосигналов в точке приема соответственно, дБмкВ/м.

Минимальная напряженность поля зависит от чувствительности ТВ приемника, определяемой допустимым уровнем шумов на изображении, т.е. определяется уровнем естественных и искусственных шумов в точке размещения приемника и необходимой защиты в используемых частотных диапазонах. Для аналоговых радиосетей стандартов D, K нормы на ЕМИН приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 Нормы на ЕМИН, дБмкВ/м, для сельской местности

Диапазон I II III IV V
ЕМИН

При организации ТВ вещания в условиях мощных индустриальных помех (крупные города и т.п.) необходимо обеспечивать ЕМИН не менее 70 дБмкВ/м в любом диапазоне частот.

Для цифровой системы ТВ вещания DVB-T принято задавать минимальное отношение сигнал/шум (C/N)min на входе ТВ приемника, при котором обеспечивается удовлетворительный прием сигналов. В таблице 7.3 представлены значения отношения сигнал/шум для различных вариантов реализации цифровой ТВ радиосети (метод модуляции, скорость кодирования) .

Таблица 7.3 Основные эксплуатационные параметры стандарта DVB-T.

 

Модуляция Скорость кодирования (C/N)min, дБ
QPSK 1/2 3,1
2/3 4,9
3/4 5,9
5/6 6,9
7/8 7,7
16QAM 1/2 8,8
2/3 11,1
3/4 12,5
5/6 13,5
7/8 13,9
64QAM 1/2 14,4
2/3 16,5
3/4
5/6 19,3
7/8 20,1

 

С учетом минимального значения (C/N)min может быть записано выражение для минимально допустимой напряженности поля ЕМИН :

 

Emin = F + (C/N)min - Ga + αc - 30 + 20lg(f), дБмкВ/м

где F – типовое значение коэффициента шума приемника, принимается по умолчанию 7 дБ для всех диапазонов частот;

(С/N)min – минимальное отношение сигнал/шум;

Ga – типовые значения коэффициента усиления приемной антенны [Локшин];

αc – типовое значение потерь в фидере ТВ приемника, принимается равным 3 дБ;

f – центральная частота частотного канала для DVB-Т вещания, МГц.

Таблица 7.4 Нормы на ЕМИН, дБмкВ/м , для DVB-T

Диапазон III IV V
ЕМИН

 

Защитное отношение АЗ по радиочастоте, т.е. минимальное отношение (обычно выражаемое в дБ) напряженности поля полезного сигна­ла к мешающему в точке размещения ТВ приемника, которое позволяет получить на его экране надлежащее качество изображения при воздействии радиопомех от РТС.

Сигналы радиосредств - источников помех могут появляться в точке приема посредством дальнего тропосферного распространения радиоволн и за счет прямой волны. Первый случай характерен при удалении мешающих радиосредств от приемников более 100...150 км. Такие помехи называют тропосферными, уровень помехи флуктуирует в значительных пределах. Второй – когда уровень помехи практически не меняется либо его флуктуации не существенны. Такую помеху называют продолжительной (длительной).

Наибольшие требования к защитному отно­шению предъявляются при помехе по совмещенному каналу, они определены для случая одинаковой полярности модуляции полезного и мешающего сиг­налов, причем считают его приемлемым в течение не более 10 % времени приема. При постоянной помехе необходимо обеспечение более высокой защиты (значения необходимо увеличить на 10 дБ), которая соответствует хорошему качест­ву изображения. Защитные отношения для соканальных помех изменяются при смещении несущих частот полезного и мешающего сигналов (режим СНЧ), кратном частотам разложения по строкам и кадрам.

Нормы на защитное отношение при взаимных помехах ТВ радиосетей стандарта D, К по разным каналам приема представлены в таблице 7.5. Зависимость Аз, дБ, от СНЧ представлена в таблице 5. Значения защитного отношения для большего смещения частот (вплоть до ±36/12 fстр) равны приведенным в таблице 7.6 для частот, получающихся при добавлении к действительному смещению или вычитании из него целых кратных fстр.

 

Таблица 7.5 Нормы на Аз, дБ, для аналоговой НСТВ стандартов D, K

Вид помехи Канал проникновения помехи
ОКП СКП ЗКП
N+8 N+9
Тропосферная - 6 - 9
Длительная

 

 

Значения защитных отношений при взаимных помехах в совмещенном канале между сигналами цифрового телевидения по системе DVB-T приведены в таблице 7.6. При помехах в смежных каналах (помеха от излучения в верхнем канале N + 1 и в нижнем канале N - 1) защитное отношение равно минус 30дБ .

Таблица 7.6 Защитные отношения при помехе по совмещённому каналу DVB-T.

Тип модуляции Кодовая скорость Защитное отношение, дБ, для закона распределения уровней сигналов по условиям распространения
ФП село ФП город МП
QPSK 1/2
2/3
7/8
16-QAM 1/2
2/3
3/4
7/8
64-QAM 1/2
2/3
7/8

7.2.2 Используемая напряженность поля.

ЭМС полезного с уровнем Ес и мешающего с уровнем Ем сигналов в точке приема обеспечена, если выполняется условие:

Ес – Ем ≥ Аз,

где Аз – защитное отношение по радиочастоте, дБ.

Запишем данное условие следующим образом:

Ес ≥ Ем + Аз

и определим правую часть неравенства как уровень используемого поля Еисп, т.е. минимально – необходимого уровня напряженности поля полезного сигнала в точке приема для обеспечения ЭМС при воздействии на приемник одиночной помехи с уровнем Ем по некоторому каналу приема. Тогда условие обеспечения ЭМС перепишем, как:

Ес ≥ Еисп

Аналогично, при воздействии на ТВ приемник только шумов естественного происхождения, качественный прием обеспечен при выполнении условия:

Ес ≥ Емин.исп ,

где минимальная используемая напряженность поля Емин.исп определяется значениями Емин (раздел 7.1).

Обычно для ТВ радиосети i существует несколько источников мешающих радиосигналов (j = 1, n), которые могут воздействовать на ТВ приемники по различным каналам (ОКП, СКП и ЗКП), что требует энергетической защиты полезного сигнала Есi от каждого из них с различным Азj. Тогда условие обеспечения ЭМС с учетом множественности помех можно переписать:

Есi ≥ Еисп ,

где Еисп суммарное используемое поле, которое учитывает одновременное совместное мешающее воздействие всех радиопомех и шумов на ТВ приемник.

Метод суммарной мощности заключается в суммировании квантилей мешающих сигналов определенного порядка. Принцип метода, предложенный А. А. Шур, заключается в следующем. Различные экспериментальные исследования показывают наличие корреляции мешающих сигналов, приходящих в точку приема с различных азимутальных направлений (коэффициент корреляции до 0,85 при анализе среднечасовых значений уровня). Поэтому уровни мешающих сигналов с учетом требуемой защиты разумно суммировать по мощности. Соответственно можно записать используемую напряженность поля с учетом совместного воздействия нескольких источников помех, мкВ/м:

где n - число станций; Ax, Ay,... - защитные отношения для станций х, у,...; Ех , Еy , … - напряженность поля мешающих станций, мкВ/м. Если величины Е и А выражены в дБ, то выражение (2.8) можно записать :

, дБмкв/м

При анализе ЭМС ТВ радиосетей маломощных станций обычно делают следующие упрощения. Радиус зоны обслуживания маломощной станции невелик. Даже при отсутствии мешающих сигналов на границе зоны обслуживания он не превышает 10 ... 12 км. Изменение уровня мешающего сигнала в пределах зоны обслуживания обычно мало и не превышает ± 2 дБ, поэтому будем считать значения напряженностей полей мешающих станций в пределах всей зоны обслуживания постоянными и анализ ЭМС проводить только для одной точки приема – точке размещения РТС (центр зоны обслуживания).

 

7.3 Расчет зоны обслуживания ТВ сети с учетом множественности помех.

Используем известную модель однородной сети регулярной структуры (рис. 7.6). Данная модель характеризуется одинаковыми техническими параметрами ТВ радиосетей, условия распространения радиоволн принимаются однородными на всей территории, расстояние между всеми соседними РТС одинаково – r (модуль сети).

Условие сплошного радиопокрытия территории и минимального перекрытия зон обслуживания соседних радиосетей выполняется при простой замене круглой зоны на шестиугольную (сотовая архитектура). В этом случае радиус зоны обслуживания любой радиосети и разнос соседних РТС r имеют однозначное соотношение:

r = Rз*√3

Радиосети, использующие одинаковые частотные каналы, располагаются так же равномерно на заданной территории с одинаковым удалением РТС D. Известно, что наиболее простым и наглядным вариантом является размещение соканальных радиосетей в узлах правильных шестиугольников.

Вокруг каждой ТВ радиосети в данной модели имеются 18 других сокональных радиосетей (рис. 7.7). Ближайшие шесть сетей с номерами 1 … 6 расположены в углах правильного шестиугольника на расстоянии D1. Следующая группа из шести потенциальных источников помех (7 … 12) размещается на расстоянии D1*√3. Третья группа (13 … 18) – на удалении D1*2.

Однородность параметров сетей и условий распространения позволяет достаточно просто оценить уровень их взаимного мешающего влияния посредством расчета уровня используемого поля ЕиспΣ в точке размещения РТС центральной радиосети при наличии нескольких источников помех в совмещенном канале.

РТС2

РТС1 РТС3 РТС4 РТС5

 

Рисунок 7.6 Модель однородной регулярной сети.

При расчете зоны обслуживания центральной ТВ сети примем, что основные помехи оказывают ближайшие 6 ТВ станций. Т.к. параметры приняты одинаковыми, перепишем

, мкВ/м

, дБмкв/м

где Ем1 – уровень поля одной мешающей ТВ станции в центре зоны обслуживания анализируемой сети, дБмкВ/м,

Аз - защитное отношение по совмещенному каналу, дБ.

Максимальный радиус зоны обслуживания Rмах определяется решением уровнения Есi ≥ Еисп . Реальный размер и конфигурация зоны обслуживания ТВ сети определяется действием радиопомех.

Для заданного D рассчитаем Ем1, используя метод МККР, далее оценим уровень Еисп∑ и рассчитаем значение радиуса зоны обслуживания Rз , при котором выполняется условие Есi = Еисп .

 

 

Рисунок 7.7 - Расположение соканальных ТВ радиосетей

 

Если Rз оказывается много меньше Rмах, то необходимо применить один или несколько способов обеспечения ЭМС, обзор которых приводится ниже.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекций по курсу Физико-математические основы электромагнитной совместимости РЭС

ФГОБУ ВПО.. Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Емин, Азащ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Электромагнитная обстановка (ЭМО)
Взаимодействие между РЭС различного назначения осуществляется через электромагнитные поля, источниками которых являются ан­тенны. Так как электромагнитные поля взаимно проницаемы, то в лю­бой облас

Физические основы источников электромагнитных радиопомех
Электромагнитной помехой (ЭМП) называют нежелательное воздействие электромагнитной энергии, которое ухудшает качество функционирования РЭС. Радиопомеха - электромагнитная помеха, соот

Физические основы естественных радиопомех
В диапазоне частот ниже 30 МГц преоб­ладают атмосферные радиопомехи (АЭМП), вызванные электрическими разрядами во время гроз, при этом АЭМП распростра­няются на расстояние несколько тысяч километро

Физические основы излучений радиопередающих устройств.
Функциональное назначение радиопередающих устройств со­стоит в генерации и излучении электромагнитных волн, несущих определенную информацию, с целью последующего ее извлечения в заданной области пр

Внеполосные излучения.
Внеполосное радиоизлучение определяется как нежелатель­ное в полосе частот, примыкающей к необходимой полосе радио­частот, и является результатом модуляции. Оно может быть вы­звано рядом причин, к

Шумовые радиоизлучения.
Шумовое излучение радиопередающего устройства - неже­лательное радиоизлучение, обусловленное собственными шумами и паразитной модуляцией генерируемого колебания шумовыми процессами радиопередатчика

Физические основы индустриальных помех
Исторически сложившийся термин «индустриальные радиопо­мехи» (ИРП) объединяет широкий круг электромагнитных помех, создаваемых различными электронными и электротехническими устройствами, применяемы

Источники индустриальных радиопомех
Помехи от систем запуска автомобилей. Мощными источниками индустриаль­ных помех являются различные системы запуска (зажигания) дви­гателей внутреннего сгорания (авиационных, морских, наземны

Каналы проникновения помех в радиоприемных устройствах
  Радиоприемные устройства (РПУ) предназначены для выделения сигналов из радиоизлучений. Идеальный с точки зрения ЭМС радиоприемник должен иметь только один основной канал

Частотная избирательность и чувствительность радиоприемного устройства
Избирательные свойства приемной антенны и приемника позволяют отличать и выделять полезный радиосигнал на фоне мешающих излучений за счет разности в направлении прихода радиоволн и (или) их поляриз

Характеристика каналов приема
Основной канал приема РПУ. Полоса пропускания приемника по основному каналу В3 ограничена двумя частотами (f1 и f2 на рис. 3.2), на кото

Характеристики антенн, влияющие на ЭМС
  Антенны РЭС имеют значительное разнообразие как по типам, так и по характеристикам. Вместе с тем все антенны можно подразделить на две группы: антенны осевого из­лучения и апертурны

Пути распространения НЭМП
  Электромагнитные процессы, соответствующие помехам, могут воздействовать на устройства-рецепторы различным обра­зом: излучением электромагнитных волн антеннами радиопереда­ющих устр

Особенности распространения радиоволн разных диапазонов частот
При работе систем радиосвязи в земных условиях уровень радиосигнала, принятого после его прохождения по трассе распространения от передающей антенны, зависит от характеристик местности на трассе, а

Метод расчета напряженности поля в диапазонах ОВЧ и УВЧ
Можно выделить два основных типа моделей, используемых в сухопутной связи. Первый тип, где в качестве основных параметров, характеризующих местность и условия распространения сигналов, являются эфф

Модели распространения, рекомендованные МСЭ
Для расчета напряженности поля РЭС различных служб в диапазоне от 30 МГц до 1000 МГц в МСЭ была разработана рекомендация ITU-R P.370. Кроме того имеется рекомендация непосредственно для сухопутной

Метод расчета напряженности поля на основе рекомендации Р-370
На неровной местности в точках приема, удаленных на одинаковое расстояние от пере­дающей станции, напряженность поля сигнала является случайной величиной. Она изменя­ется от точки к точке вследстви

Метод расчета напряженности поля на основе рекомендации Р-1546
Кривые распространения обобщают результаты многочисленных полевых измерений, выполненных в Европе и Северной Америке. Они построены для разных диапазонов (100 МГц, 600 МГц и 2000 МГц) и при различн

Модель Okumura-Hata
Среди многочисленных экспериментальных исследований, связанных с прогнозом распространения радиоволн для мобильных систем, исследования Okumura считаются наиболее исчерпывающими. На основе измерени

Задачи и средства обеспечения ЭМС
Обеспечение ЭМС широкого круга РЭС пред­ставляет собой сложную задачу. Даже для сравни­тельно узких областей применения успешно решать задачи обеспечения ЭМС можно только на основе проведения мероп

Конструкторско-технологические меры обеспечения ЭМС
Цель принятия конструкторско-технологических мер обеспе­чения ЭМС состоит в снижении уровней создаваемых помех ИП, восприимчивости рецепторов помех и повышении затухания элект­ромагнитных полей на

Общая характеристика
Для целей наземного аналогового ТВ вещания (вещательные стандарты D и К) в России выделено ограниченное число частотных ТВ каналов (ЧК) в пяти полосах метровых (I, II, III) и дециметровых (IV, V) в

Критерии ЭМС РЭС наземного звукового радиовещания
В качестве критерия ЭМС при воздействии шумов естественного и индустриального характера принято нормировать минимальное используемое поле в

Расчет зоны обслуживания и зоны помех ОВЧ ЧМ станции
Зона обслуживания ОВЧ ЧМ радиовещательной станции (РВС) определяется как территория, на которой обеспечивается выполнение условий качественного приема сигналов радиовещательной станции для заданног

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги