Проектирование информационной телекоммуникационной системы парома на трассе Калининград – Санкт-Петербург - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектирование информационной телекоммуникационной системы парома на трассе Калининград – Санкт-Петербург

Проблемы покрытия сотовой сети на пассажирском судне, архитектура мобильной связи на пароме, анализ необходимого трафика. Выбор орбиты, частотного диапазона, технологии передачи. Энергетический расчет спутниковой линии восходящего и нисходящего участков.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
«Проектирование информационной телекоммуникационной системы парома на трассе Калининград - Санкт-Петербург»
Стремительное развитие телекоммуникаций вызвало в жизни Российского общества явление, названное мобильной и беспроводной революцией. Необходимость глубокого изучения и разработки инновационных технологий мобильного и беспроводного широкополосного доступа в сети связи требует объединения научных сил и потенциала ученых различных отраслей и технологической направленности. Стоящие задачи конвергенции различных видов сетей и услуг связи могут быть решены на основе взаимного обогащения двух важнейших научных направлений: развития современных телекоммуникаций сетей беспроводного широкополосного доступа и сетей мобильной связи.
Калининградская область занимает особое географическое местоположение, она находится в центре Европы и является связующим звеном между Россией и странами запада. Следовательно, должна соответствовать статусу европейских стран и иметь развитую телекоммуникационную инфраструктуру. Поэтому модернизация, развитие и внедрение современных систем связи является актуальнейшей задачей для нашего региона.
Таким образом, дипломный проект ставит основной задачей развитие систем связи на транспорте, а именно оснащение мобильной связью посредством спутниковой линии парома сообщением Калининград - Санкт-Петербург. В задачу проекта входит энергетический расчет системы, выбор необходимых параметров, таких как количество каналов, скорость передачи данных, размер и форма антенны, выбор цифровой системы.
Целью дипломного проекта является обоснование параметров многоканальной телекоммуникационной системы, предназначенной для обеспечения пассажиров парома мобильной связью, а также доступом к сети Internet.
Актуальность проекта заключается в том, что паром несколько дней плывет в нейтральных водах и находится вне зоны досягаемости базовых станций мобильной связи, вследствие чего пассажиры не могут обмениваться какой либо информацией с материком. Данный проект позволит открыть доступ не только к мобильной связи, но и к «всемирной паутине».
Первая глава освещает проблемы покрытия сотовой сети на пассажирском судне, представляет архитектуру мобильной связи на пароме и приводит количественный анализ необходимого трафика.
Во второй главе произведен обзор спутниковых систем, выбрана орбита, частотный диапазон, технология передачи данных.
Третья глава посвящена энергетическому расчету спутниковой линии восходящего и нисходящего участков. Рассчитана наклонная дальность на участках радиолинии, затухание сигнала, шумовая температура, коэффициент усиления антенн земной станции и ретранслятора на приём и передачу, мощности передатчиков земной станции и ретранслятора связи на ИСЗ.
В четвертой главе произведен расчет приемной антенны по схеме Кассегрена: геометрических параметров антенны, параметров облучателя и питающей линии.
В пятой главе описываются системы для организации покрытия сети на пароме. Обосновывается выбор предпочтительного оборудования. Показана система построения сети для парома, где пространство каюты экранировано. Разработаны предложения по сети связи в каютах.
1 . Анализ планового трафика сети
Трасса парома сообщением Калининград-Санкт-Петербург протяженностью 700 км, пролегает в нейтральных водах Балтийского моря. На таком расстоянии радиус покрытия базовых станций мобильной связи, находящихся на берегу, конструктивно не достигает трассы прохождения судна и, следовательно, связь на пароме не может быть организована обычным способом. Корабль находится в плавании двое судок, при этом деловые люди, а также отдыхающие могут испытывать дискомфорт, связанный с потребностью в связи, управлением своими делами на материке, а также с невозможностью получения новостей. Задачей данного проекта ставится обеспечение судна сотовой связью, а также возможностью подключения к сети Internet, через спутниковую линию связи.
1.1 Арх итектура мобильной связи парома
Сотовая связь на пароме организуется так. Сигнал из наземной сотовой сети «поднимается» на спутник связи, откуда принимается антенной, установленной на корпусе судна и передается на фемто или пикосоту, установленную внутри салона. Сотовые телефоны пассажиров салона связываются с этой внутренней сотой для приема сигнала, поступившего через спутник с земли и передачи сигнала на землю по той же «цепочке».
Рис. 1.1. Архитектура сотовой связи парома
1.2 Расчет планового трафика сети.
Опыт эксплуатации систем связи за последнее время показал возможности и параметры, необходимые для расчета трафика при использовании различных приложений.
Таблица 1. Общие характеристики трафика разных приложений
Приложение / Характеристика трафика
Исходя из данных таблицы 1, можем оценить трафик сети. С учетом передачи файлов, использования приложений, обработки транзакций и голосовой связи найдем необходимую пропускную способность.
Необходимую общую пропускную способность вычислим как:
- необходимая пропускная способность для i-ой услуги.
Необходимую пропускную способность в целом рассчитаем как произведение количества пользователей и нагрузка на каждого пользователя:
Общее количество пользователей примем равным 200, отсюда необходимая пропускная способность .
Стандартный ствол имеет полосу пропускания 36 МГц , что соответствует максимальной пропускной способности около 40 Мбит/с , что удовлетворяет требованиям проекта.
· расширяемость и способность к масштабированию сети;
· соответствие требованиям по задержке пакетов в линии (не больше 250 мс );
· высочайшая надежность и готовность сети.
В первой главе произведена оценка необходимой пропускной способности сети, для реализации планового трафика. Для удовлетворения нужд абонентов в сотовой связи, а также доступу к сети интернет. Необходима скорость порядка 20 Мбит/с, что соответствует максимальной пропускной способности 40 Мбит/с.
2 . Анализ параметров спутниковой с истемы
В зависимости от вида предоставляемых услуг спутниковые системы связи можно разделить на три основных класса:
1. Системы пакетной передачи данных (доставки циркулярных сообщений, автоматизированного сбора данных о состоянии различных объектов, в том числе транспортных средств и т.д.)
2. Системы речевой (радиотелефонной) связи.
3. Системы для определения местоположения (координат) потребителей.
Системы пакетной передачи данных предназначены для передачи в цифровом виде любых данных (телексных, факсимильных сообщений, компьютерных данных и др.) Скорость пакетной передачи данных в космических системах связи составляет от единиц до сотен килобайт в секунду. В этих системах, как правило, отказываются от непрерывности обслуживания и не предъявляют жестких требований к оперативности доставки сообщений. В таком режиме работает «электронная почта» (поступившая информация опоминается бортовым компьютером и доставляется корреспонденту в течение некоторого времени).
При радиотелефонной связи в спутниковых системах используют цифровую передачу сообщений, при этом обязательно должны выполняться общепринятые международные стандарты. В таких системах задержка сигнала на трассе распространения не должна превышать 0,25 с и переговоры абонентов не должны прерываться во время сеанса связи. Обслуживание абонентов должно быть непрерывным и проходить в реальном масштабе времени. В этом случае при построении радиотелефонной спутниковой сети необходимо учитывать, что:
· Спутники должны оснащаться высокоточной системой ориентации для удержания луча их антенны в заданном направлении
· Количество спутников в системе должно быть достаточным для обеспечения сплошного и непрерывного покрытия зоны обслуживания.
Для обеспечения достаточного количества каналов связи должны применяться многолучевые антенные системы, работающие на высоких частотах (более 1,5 ГГц).
Значительный прогресс в развитии спутниковых систем персональной связи достигнут благодаря внедрению новых технических решений, ключевыми из которых можно считать: обработку сигнала на борту спутника-ретранслятора, создание перспективных сетевых протоколов обмена информацией и применение недорогих портативных пользовательских терминалов с малым энергопотреблением.
Развитию систем персональной спутниковой связи способствуют большие успехи, достигнутые в микроминиатюризации функциональных узлов коммуникационного оборудования. Применение арсенида галлия и фосфида индия позволило создать мощные солнечные батареи небольших размеров, а внедрение различных композиционных материалов - уменьшить массу спутников. Значительный прогресс ожидается и в области разработки бортовых ЭВМ на специализированных БИС (больших интегральных схемах), обеспечивающих высокоскоростную коммутацию при ретрансляции информационных потоков. Применение методов многостанционного доступа с кодовым разделением каналов ( CDMA ), который основан на использовании широкополосных сложных сигналов, несомненно, способствует успешному развитию спутниковых систем связи.
В космических системах, решающих задачи персональной связи, используются спутники, которые могут находиться на различных орбитах.
Орбиты космических аппаратов (КА) классифицируются: по форме, периодичности прохождения над точками земной поверхности и по наклонению.
По форме различают следующие типы орбит:
1. Круговые - трудно реализуемые на практике и требующие частой коррекции помощью бортовых корректирующих двигателей КА.
2. Близкие к круговым. Это наиболее распространенный тип орбит в системах спутниковой связи. На таких орбитах высоты апогея и перигея. различаются на несколько десятков километров.
3. Эллиптические. Высоты Н (апогея) и Н (перигея) могут значительно различаться (например, Н а = 38000-40000  км , Н п = 400-500  км ), Данные орбиты также широко применяются в системах спутниковой связи.
4. Геостационарные. Это круговые экваториальные орбиты с периодом обращения спутника, равным периоду обращения Земли ( Р = 23  ч 56  мин ). На такой орбите спутник располагается на высоте 36000  км и находится постоянно над определенной точкой экватора Земли. Космические аппараты, находящиеся на геостационарной орбите, имеют большую площадь обзора Земли, что позволяет с успехом использовать их в системах спутниковой связи.
5. Параболические и гиперболические. Применяются, как правило, при изучении планет Солнечной системы.
По периодичности прохождения КА над точками земной поверхности различают следующие типы орбит:
1. Синхронные. Они, в свою очередь, подразделяются на синхронные изомаршрутные и синхронные квазимаршрутные. Изомаршрутные орбиты характеризуются тем, что проекции орбиты искусственных спутников Земли (ИСЗ) на земную поверхность (трассы) совпадают ежесуточно. Квазимаршрутные орбиты характеризуются тем, что проекции орбиты на земную поверхность совпадают один раз в несколько суток.
2. Несинхронные характеризуются тем, что трассы, соответствующие любым двум оборотам КА вокруг Земли, не совпадают.
Под наклонением орбиты понимается угол между плоскостями экватора Земли и орбиты КА. Наклонение отсчитывается от плоскости экватора до плоскости орбиты против часовой стрелки. Оно может изменяться от 0 до 180°.
По наклонению различают следующие типы орбит:
· Обратные (наклонение орбиты > 90°)
· Полярные (наклонение орбиты = 90°)
· Экваториальные (наклонение орбиты равно 0 или 180°)
Не сферичность Земли и неравномерность распределения ее массы приводят к изменению (прецессии) плоскости орбиты КА что влечет за собой прецессию линии апсид (т.е. линии соединяющей апогей и перигей) орбиты. При этом скорость названных прецессий зависит от формы орбиты, высоты апогея и перигея, а также от наклонения. Прецессия плоскости орбиты приводит к смещению восходящего и нисходящего углов относительно первоначального положения (в момент вывода КА на орбиту).
Величина прецессии плоскости орбиты космического аппарата зависит от напряженности гравитационного поля Земли. Увеличение напряженности приводит к «спрямлению» орбиты вблизи экватора за счет увеличения скорости движения ИСЗ в направлении экватора. При этом спутник движущийся по прямой орбите начинает отклоняться влево по ходу движения, а движущийся по обратной орбите - наоборот, вправо по ходу движения.
Таким образом, в первом случае плоскость орбиты прецессирует в западном направлении, а во втором - в восточном. Плоскости полярных орбит (имеющих наклонение = 90°) не прецессируют.
В настоящее время в космических системах для решения задач персональной радиосвязи применяют спутники, которые могут находиться на следующих орбитах: низких (круговых или близких к круговым), средневысотных (круговых или эллиптических) и геостационарных.
Высота орбит КА выбирается на основании анализа многих факторов, включая энергетические характеристики радиолиний задержку при распространении радиоволн, близость к орбите радиационных поясов Ван Аллена, размеры и расположение обслуживаемых территорий. Кроме того на высоту орбиты влияют способ организации связи и требования по обеспечению необходимого значения угла места КА.
Анализируя низкоорбитальные группировки различных космических систем, можно заметить, что высоты круговых орбит КА большинства из этих группировок находятся в диапазоне от 700 до 1500  км . Это обусловлено следующими факторами:
· На орбитах, расположенных ниже 700  км , плотность атмосферы достаточно высока что вызывает уменьшение эксцентриситета и постепенное снижение высоты апогея. Дальнейшее уменьшение высоты орбиты приводит к повышенному расходу топлива увеличению частоты маневров для поддержания заданной орбиты.
· На высотах выше 1500  км располагается первый радиационный пояс Ван Аллена, в котором невозможна работа электронной бортовой аппаратуры.
Средневысотные орбиты (5000 - 15000  км над поверхностью Земли) находятся между первым и вторым радиационными поясами Ван Аллена. В системах, использующих КА, расположенные на таких орбитах, задержка распространения сигналов через спутник-ретранслятор составляет примерно 130 мс , что практически неуловимо для человеческого слуха и, следовательно, позволяет использовать такие спутники для радиотелефонной связи.
Системы, использующие спутники с высотой орбиты 700 - 1500  км , имеют лучшие энергетические характеристики радиолиний, чем системы с высотой орбит спутников, равной примерно 10000  км , но уступают им в продолжительности активного существования КА. Дело в том, что при периоде обращения КА около 100  мин (для низких орбит) в среднем 30  мин из них приходится на теневую сторону Земли. Поэтому бортовые аккумуляторные батареи испытывают от солнечных батарей приблизительно 5000 циклов заряда / разряда в год. Для круговых орбит с высотой 10000  км период обращения составляет около 6  ч , из которых лишь несколько минут КА проводит в тени Земли.
Следует также отметить, что спутник, находящийся на низкой орбите, попадает в зону прямой видимости абонента лишь на 8-12  мин . Значит, для обеспечения непрерывной связи любого абонента потребуется много КА, которые последовательно (при помощи шлюзовых станций или межспутниковой связи) должны обеспечивать непрерывную связь. С увеличением высоты орбиты КА зона прямой видимости спутника-ретранслятора и абонента увеличивается, что приводит к уменьшению количества спутников, необходимого для обеспечения непрерывной связи. Таким образом, с увеличением высоты орбиты увеличиваются время и размеры зоны обслуживания и, следовательно, требуется меньшее число спутников для охвата одной и той же территории.
Геостационарные космические системы с высотой орбит спутников примерно 36000 км обладают двумя важными преимуществами:
· Система, состоящая из трех геостационарных спутников, практически обеспечивает глобальный обзор земной поверхности.
· Спутники всегда находятся над определенной точкой Земли, что позволяет сэкономить на оборудовании слежения за КА.
Для нашей системы связи актуальнее использовать спутник на геостационарной орбите, что позволит охватить нужную площадь земной поверхности и избавиться от использования сложной аппаратуры слежения за ИСЗ.
Любая сеть спутниковой связи включает в себя один или несколько спутников-ретрансляторов, через которые и осуществляется взаимодействие земных станций (ЗС). В настоящее время наиболее широкое распространение получили спутники, работающие в диапазонах частот C (4/6 ГГц ) и Ku (11/14 ГГц ).
Как правило, спутники диапазона С обслуживают довольно большую территорию, а спутники диапазона Ku - территорию меньше, но обладают более высокой энергетикой, что дает возможность для работы с ними применять ЗС с антеннами малого диаметра и маломощными передатчиками.
Для нашей системы выберем частотный диапазон Ku, с частотой передачи радиосигнала (на линии вверх), (на линии вниз).
2.3 Выбор технологии передачи данных
В состав любой ЗС входит радиочастотное и каналообразующее оборудование. Первое - это антенна и приемопередатчик, которые должны соответствовать типу выбранного спутника и обеспечивать работу каналообразующего оборудования. Как правило, эти два компонента ЗС поставляются в комплекте.
Каналообразующее оборудование определяет принцип работы ЗС и всей сети. В настоящее время существуют четыре основные технологии для сетей спутниковой связи. Все они имеют свои достоинства и недостатки, и ни одна из них не является универсальной. Для повышения эффективности работы во многих современных сетях успешно сочетаются несколько технологий одновременно. Основное различие между ними - способ использования ресурса спутникового ретранслятора. Рассмотрим эти технологии:
· SCPC (Single Channel Per Carrier) активно применяют для построения небольших сетей с интенсивным трафиком. Каждая ЗС, реализующая SCPC, имеет выделенный постоянный сегмент емкости спутникового ретранслятора и поддерживает постоянное соединение. Основное достоинство данной технологии состоит в том, что она гарантирует необходимую пропускную способность канала спутниковой связи, а основной недостаток - отсутствие в ней возможности динамического перераспределения ресурса ретранслятора между узлами сети.
· DAMA (Demand Assigned Multiple Access) предоставляет ресурс спутникового ретранслятора по требованию. В сетях с технологией DAMA канал связи выделяется пользователю только на время проведения сеанса связи, что значительно экономит ресурсы спутникового ретранслятора. Структура канала в этой сети аналогична структуре канала SCPC . В некоторых реализациях технологии DAMA предусмотрена возможность установления соединений с разной пропускной способностью для разных сеансов связи. DAMA оптимальна для создания телефонных сетей с полносвязной топологией. Ресурс ретранслятора распределяется центральной станцией сети, что можно считать основным недостатком технологии, так как функционирование всей сети зависит от состояния одной этой станции.
· TDMA (Time Division Multiple Access) предоставляет множеству станций динамический доступ к общему каналу с временным разделением. В отличие от технологии DAMA с ее достаточно большим временем установления соединения такой доступ предоставляется значительно быстрее. Однако ЗС сети TDMA стоят довольно дорого, поскольку любая из этих станций - даже с самым минимальным трафиком - должна передавать данные со скоростью, равной общей пропускной способности разделяемого по времени канала. В сетях TDMA центральная управляющая станция, как правило, отсутствует.
· TDM/TDMA (Time Division Multiplexing/Time Division Multiple Access) - комбинированная технология сетей с топологией типа «звезда». В сети TDM/TDMA центральная ЗС связывается со станциями пользователей при помощи одного или нескольких закрепленных каналов TDM (с временным мультиплексированием), а станции пользователей осуществляют доступ к центральной ЗС через каналы TDMA . Поскольку все станции пользователей напрямую взаимодействуют только с центральной ЗС, появляется возможность применять довольно маломощные станции, скомпенсировав недостаток их энергетики использованием антенны большого диаметра и мощного передатчика на центральной ЗС. За счет такого дисбаланса параметров станций удается существенно снизить стоимость проектов с большим числом станций пользователей. Обязательное наличие центральной ЗС (которая выполняет функцию концентратора сети) обусловливает высокие требования к ее готовности - ведь от состояния этой станции зависит функционирование всей сети.
В сети TDM/TDMA данные, передаваемые между двумя любыми станциями пользователей, дважды проходят через спутник-ретранслятор («двойной скачок»). При этом возникает существенная (1-2 с ) задержка сигнала, которая делает данную сеть малопригодной для использования телекоммуникационных приложений, чувствительных к таким задержкам.
Поддержка рассмотренных выше основных технологий реализована во многих современных аппаратных средствах спутниковой связи. Очень часто имеет смысл применять в одной сети несколько технологий одновременно. Так, например, для построения крупномасштабной корпоративной телекоммуникационной инфраструктуры можно рекомендовать сочетание технологий TDM/TDMA и DAMA . Последняя из них обеспечит телефонную и факсимильную связь, сделает возможной организацию аудио- и видеоконференций, в то время как с помощью подсети TDM/TDMA можно будет осуществлять передачу данных.
Вторая глава посвящена выбору параметров спутника: формы и высоты орбиты, частотного диапазона, в котором будет транслироваться сигнал и технологии передачи данных.
Для нашего проекта предпочтение отдано ИСЗ на геостационарной орбите, что позволит охватить нужную площадь земной поверхности и избавиться от использования сложной аппаратуры слежения за траекторией спутника.
Передача сигнала будет осуществляться в Ku - диапазоне (11/14 ГГц ), что дает возможность для работы с антеннами малого диаметра и маломощными передатчиками.
Для передачи информации можно рекомендовать сочетание технологий TDM/TDMA и DAMA . Последняя из них обеспечит телефонную и факсимильную связь, сделает возможной организацию аудио- и видеоконференций, в то время как с помощью подсети TDM/TDMA можно будет осуществлять передачу данных.
3 . Энергетический расчет спутниковой линии
Основная особенность спутниковых линий связи - большое затухание радиосигнала на участках линии. Так при высоте орбиты ИСЗ в 36000 км затухание радиосигнала на участке достигает 200 дБ. Кроме этого, радиосигнал претерпевает случайные изменения вследствие поглощения радиоволн в атмосфере (дождь, снег, туман), их рефракции и деполяризации, Фарадеевского вращения плоскости поляризации. На приёмные устройства воздействуют помехи в виде излучений космоса, Солнца, Земли и др. планет.
Правильный и точный учет всех особенностей спутниковой связи позволяет выполнить оптимальное проектирование системы связи, обеспечить её надежную работу в наиболее сложных условиях и в то же время исключить излишние энергетические затраты, приводящие к неоправданному усложнению наземной и бортовой аппаратуры.
В энергетическом смысле для линии «ЗС-СР-ЗС» (земная станция - спутник-ретранслятор - земная станция) оба участка напряженные и неравнозначные: первый - из-за стремления уменьшить мощность передатчика земной станции и относительно низкой чувствительности приемника ретранслятора, второй - из-за ограничений на массу, габариты и энергетику ретранслятора, т.е. ограничения на мощность бортового передатчика.
Для участка ЗС-СР мощность сигнала на входе бортового приёмника можно определить из первого уравнения передачи
где  - потери в антенно-волноводном тракте передачи (приёма) земной станции или бортового ретранслятора;
 - коэффициент передачи по мощности антенно-волноводного тракта передачи или приёма;
 - дополнительное затухание радиосигнала на участке ЗС-СР (СР-ЗС).
Потери в антенно-волноводном тракте зависят от его конструкции и диапазона рабочих частот. Обычно при расчетах принимают , , .
Рис. 3.1. Графики для определения затухания радиосигнала в атмосфере без осадков
Дополнительное затухание сигнала за счет неточного наведения антенн ЗС и СР друг от друга  обусловлено рефракцией радиоволн, что приводит к образованию угла между истинным и кажущимся направлениями ИСЗ. Угловое отклонение, вызванное рефракцией, составляет несколько десятых долей градуса и может быть скомпенсировано при автоматическом наведении антенн по максимуму сигнала. При других методах наведения с учетом погрешностей конструкции устройства наведения можно принять .
Поляризационные потери на участках линии КС складываются из потерь, вызванных несогласованностью поляризации, потерь, связанных с эффектом Фарадея, и потерь из-за деполяризации радиоволн в осадках.
Потери, вызванные несогласованностью поляризации, имеют существенное значение при использовании на ЗС и СР узконаправленных антенн и применении линейной поляризации. Использование круговой поляризации позволяет эти потери сделать пренебрежимо малыми. Потери, обусловленные эффектом Фарадея, проявляются при использовании сигналов с линейной поляризацией, зависят от частоты и пренебрежимо малы. Потери из-за деполяризации радиоволн при осадках больше характерны для сигналов с круговой поляризацией, носят статистический характер, связанный со статистикой выпадения дождей, и могут оказывать заметное влияние на энергетику систем спутниковой связи на частотах выше 12 ГГц .
При использовании на линиях КС круговой поляризации сигналов результирующие поляризационные потери принимают .
Таким образом, получаем ослабление радиосигнала на участке вниз
Хорошо видно, что ослабление на участке вниз меньше, чем на участке вверх на 2 дБ . Такое отличие связано с тем, что радиосигнал на более высоких частотах претерпевает большее затухание, чем на частотах ниже. Именно этим обусловлен тот факт, что для значения частоты радиосигнала на участке СР-ЗС всегда выбирается меньшее значение, чем на участке ЗС-СР. Ведь на борту ИСЗ энергетика жёстко ограничена, что сильно оказывает влияние на максимальную выходную мощность передатчика ретранслятора связи.
Шумовая температура  оценивает внутренние шумы линейной части приемника, пересчитанные на его вход. Она может быть выражена через коэффициент шума  следующим образом
где  - абсолютная температура среды, в которой работает приемник (обычно ).
Чем ниже шумовая температура приемника, тем выше его чувствительность. Для идеального четырёхполюсника , поэтому .
Для приёмника ЗС коэффициент шума составляет  или , т.е. .
Т.к. основной вклад в шум приёмного устройства вносит первый каскад, т.е. МШУ, то коэффициент шума МШУ будет ненамного меньше коэффициента шума всего приёмного устройства. А таким МШУ может служить параметрический усилитель на полупроводниковых диодах ( ).
Для приёмника СР коэффициент шума составляет  или , т.е. .
Такие значения позволяют первый каскад усилителя такого приёмника реализовать на ЛБВ ( Лампа бегущей волны).
Эффективная температура  () характеризует полную мощность шумов, действующих на входе приемника, т.е. поступающих из антенно-волноводного тракта и собственных, пересчитанных на вход. Полная эффективная температура приемного устройства, пересчитанная на вход приемника
то же - к облучателю приёмной антенны:
где  - эквивалентная шумовая температура антенны;
 - эквивалентная шумовая температура антенно-волноводного тракта.
Эквивалентная шумовая температура антенны может быть представлена в виде составляющих [10, 13]:
где  - составляющая, обусловленная приемом космического радиоизлучения, зависящая от угла места антенны;
 - составляющая, обусловленная излучением атмосферы и зависящая от угла места антенны;
 - составляющая, учитывающая излучение Земли;
 - составляющая, учитывающая собственные шумы антенны из-за наличия потерь в её элементах;
- коэффициент, учитывающий усредненный уровень боковых и задних лепестков диаграммы направленности антенны (для антенн ЗС , для антенн СР ).
Эквивалентная шумовая температура волноводного тракта, работающего при абсолютной температуре .
Шумы космического происхождения определяются в основном излучениями Галактики, Солнца и Луны. При этом усреднённая температура шумов Галактики на частотах до 11 ГГц не превышает 10° К . Шумовое излучение Солнца может полностью нарушить связь при попадании в главный лепесток диаграммы направленности антенны. Однако влияние Солнца можно, свести к минимуму при конкретном расчете трассы участка. Излучение Луны оказывает ещё меньшее влияние, т. к. её шумовая температура на несколько порядков ниже шумовой температуры Солнца. Таким образом, в большинстве практических случаев составляющая  может приниматься равной нулю.
Шумовая температура атмосферы определяется излучением спокойной атмосферы и влиянием осадков, зависит от частот сигнала и угла места антенны. При известном затухании радиосигнала в атмосфере (с учётом осадков)  шумовая температура атмосферы быть определена как:
Шумовая температура Земли при расчетах принимается равной
Составляющая  как показывает практика, зависит от угла места антенны. Приведено выражение для расчета этой составляющей с учётом .
Собственная шумовая температура антенны обусловлена потерями анергии в облучателе. Она может быть определена по аналогии с (3.13)
Поскольку коэффициент полезного действия облучателя близок к 1, то собственной шумовой температурой антенны можно пренебречь.
Подставив все составляющие в (3.3), имеем
Усиление антенны  земной станции на передачу или на приём можно определить по диаметру зеркала (рефлектора) и длине рабочей волны на участке ЗС-СР () или на участке СР-ЗС ():
где  - коэффициент использования поверхности зеркала (КИП) (для двухзеркальных ).
Примем КИП  Из исходных данных , следовательно  и .
Для бортовой антенны обычно задается угол главного лепестка диаграммы направленности . В этом случае усиление антенны можно определить как
Для обеспечения связи в пределах заданной зоны на ретрансляторе будем использовать антенну с ШДН . Ретранслятор с такой антенной будет освещать зону диаметром , что достаточно для освещения трассы парома. Её коэффициент усиления составит .
Реальная чувствитель
Проектирование информационной телекоммуникационной системы парома на трассе Калининград – Санкт-Петербург курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Написать Введение Диссертации
Уголовная ответственность за нарушения земельного законодательства
Реферат: Организационно правовые формы объединений
Эссе Молодого Воспитателя
Реферат по теме Реализм
Реферат Нравственные Ориентиры Мораль Нравственность Этика Коротко
Эссе Виды Плавания
Рудницкая 6 Класс Контрольная Работа
Реферат: Eating Disorders Essay Research Paper Each year
Дипломная работа по теме Исследование тарифного регулирования внешней торговли РФ
Реферат: The Giver Essay Research Paper Billy The
Реферат: Реформаторская деятельность в Исламской республике Иран
Контрольная работа по теме Революция 1917 года в России
Реферат: Железнодорожный вагоноремонтный завод. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Расчёт аэродинамических характеристик самолёта "T-30 KATANA"
Сочинение: Поэзия В.А. Брюсова
Возрастные Особенности Организма Реферат По Физкультуре
Список литературы по предмету: "педиатрия"
Реферат: Гражданская война в Великом княжестве Литовском 1381 1384
Контрольная работа по теме Удержание НДФЛ. Полномочия органов местного самоуправления
Влияние военно-рыцарских идей на повседневную жизнь средневекового общества - История и исторические личности реферат
Грамматика английского языка - Иностранные языки и языкознание контрольная работа
Правовое регулирование договора дарения - Государство и право дипломная работа