Моделирование канала коротковолновой радиосвязи

Владимир Иванович Шлома, 2017

При проектировании и испытаниях радиоаппаратуры, входящей в состав коротковолнового канала радиосвязи, нужно проводить ее трассовые испытания, что очень дорого и трудоемко. На предварительных испытаниях трассовые испытания можно заменить моделированием радиоканала на стенде, имитирующем канал радиосвязи. Но при этом возникают значительные сложности, так как для обеспечения требуемой достоверности испытаний, испытательный сигнал должен быть сформирован максимально близким к сигналу, возникающему в КВ радиоканале на реальной трассе. В работе приведена методика расчета сигнала и помехи в пункте приема для конкретной радиотрассы, и обоснованы способы формирования испытательного сигнала при моделировании радиоканала на этой трассе, для получения сигнала с заданными параметрами и с огибающей, распределенной по нормальному, полунормальному или логарифмическому законам распределения.

Введение

Для прогнозирования качества работы канала КВ радиосвязи или для оценки качества работы вновь разработанных средств радиосвязи без проведения натурных испытаний требуется моделировать такой канал радиосвязи с помощью ПЭВМ. В настоящее время такое моделирование можно осуществлять с использованием данных сети ионосферных станций ИЗМИРАН.

Пример оперативного прогноза станций ИЗМИРАН приведен на рис. 1.

Рисунок 1. Пример оперативного прогноза.

Для прогнозирования качества КВ радиосвязи нужно оценить прогнозируемое отношение с/ш на входе приемника, для чего нужно знать напряженности электрического поля сигнала и помехи в точке приема.

Напряженность электрического поля сигнала определяется по таблицам 1 и 2 из рисунка 1 для выбранной рабочей частоты, которая должна выбираться как можно ближе к максимально применимой частоте (МПЧ) для обеспечения минимального затухания сигнала. При применении направленных антенн понадобиться также угол прихода сигнала для определения коэффициента усиления антенны. Будем считать, что в точке приема используется направленная на корреспондента стандартная для приемных центров России антенна Надененко ВГДШ c длиной плеча и с высотой подвеса h=λ/2.

Напряженность электрического поля шума в точке приема определяется в соответствии с рекомендациями МСЭ-R P.372-9 [3]. Основными видами шума в КВ диапазоне являются промышленные помехи, атмосферные помехи за счет удаленных грозовых разрядов и галактический шум. Тепловые шумы в этом диапазоне вносят незначительный вклад и их можно не учитывать.

По предлагаемой ниже методике рассчитывается отношение сигнал/шум на входе приемника в заданной точке приема для заданного времени года и времени суток. На основе полученного отношения сигнал/шум производится моделирование канала КВ радиосвязи для заданной трассы и заданного времени работы.