Методика оценки информационных возможностей спутниковой системы связи

1. Практическое занятие 8. Методика оценки информационных возможностей спутниковой системы связи

1. Методика расчета энергетических
параметров спутниковой линии
2. Методика оценка пропускной
способности ССС
3. Методика оценка производительности
ССС

2.

Рис. 7.2.1. Зоны покрытия узких лучей, Ku-диапазон

3.

Рис. 7.2.2. Зоны покрытия, С-диапазон
1. Глобальный луч, 2. Полуглобальный луч, 3. Зоновые лучи

4.

Таблица 7.2.1
Технические характеристики спутника
Количество транспондеров (в пересчете на эквивалент
ширины полосы в 34 МГц)
С-диапазона
76
Ku-диапазона
22
Поляризация:
С-диапазон
круговая
Ku-диапазон
линейная
Рабочий диапазон:
Up-link
С-диапазон
5850-6425 МГц
Ku-диапазон
14,00-14,50 ГГц
Down-link
С-диапазон
3625-4200 VUw
Ku-диапазон
10,95-11,20 ГГц;
11,45-11,70 ГГц

5.

ЭИИМ down-link лучей:
Глобальный луч:
На краю зоны покрытия
31,0 дБВт
В центре зоны покрытия
35,8 дБВт
Полуглобальный луч:
На краю зоны покрытия
37,0 дБВт
В центре зоны покрытия
45,5 дБВт
Зональные лучи:
На краю зоны покрытия
35,1 дБВт
В центре зоны покрытия
47,8 дБВт

6.

географическая долгота ЦЗС – λЗС=300 в.д.
географическая широта ЦЗС – φЗС=500 с.ш.
Таблица 7.2.2
Параметры центральной земной станции
Параметр
Величина
Диаметр антенны, м
4,6
Коэффициенты усиления антенны:
на передачу, дБ
на прием, дБ
53,4
52
Затухание в ВЧ-части:
на передачу, дБ
на прием, дБ
4,1
1,9
Выходная мощность передатчика, дБ
13
Эквивалентная шумовая
температура, К
355
Обозначение
Dцс
Gпер цс
Gпр цс
пер цс
пр цс
Pпер цс
ТA

7.

E
h
N0
2
PПЕР.ЦС Т PПЕР.ЦС
PПЕР.ЦС
E
h
N0
N0
VC N 0 V 1 T k f
S
Э
b
k
2
(7.2.1)
где kb=1,38*10-Е23 Дж*1/град– постоянная Больцмана,
Тэ – эффективная шумовая температура приемника и антенны
Тэ=1070,5 К,
Vc – скорость передачи символов в канале,
VS – скорость передачи информационных бит в канале,
k – индекс заданного вида многопозиционной модуляции

8.

p
C V log m 1 pОШ log 1 pОШ pОШ log ОШ
m 1
(7.2.2)
рош – требуемая вероятность ошибки в цифровом канале связи.
РошФМ-4
3 1
1 2
2
(h ) ( h ) ( h 2 )
4 2
4
2
t2
2
x
2
( x)
e dt
2 0
РошФМ-8(h2)= 2T ( 2h 2 sin
1
T ( H , a)
2
ax1
e
H 0
(7.2.3)
функция Крампа
3
1
2
; tg ) [1 ( 2h sin )]
8
8
2
8
1
( x12 x22 )
2
dx1dx2
функция Оуена
(7.2.4)

9.

Рис. 7.2.3. Зависимости вероятности битовой ошибки
от энергетического потенциала для исходящего канала

10.

Рис. 7.2.4. Зависимости пропускной способности
от энергетического потенциала для исходящего канала

11.

R V log m 1 p
S
ОШ
log 1 p
_б
ОШ
p
_ б ОШ
p
ОШ _ б
log
_б
m 1
(7.2.5)
Рис. 7.2.5. Модель спутникового канала передачи данных
RCCC
pб _ демод
VS log m 1 pб _ демод log 1 pб _ демод pб _ демод log
<С
m
1
(7.2.6)

12.

Рис. 7.2.6. Пакетирование сообщений в исходящем потоке

13.

Рис. 7.2.7. Пакетирование сообщений во входящем потоке

14.

pОШб
S P
k d f
k
k
k i i
k i
C
P
(1
P
)
при нечетном k
о.к .
k о.к .
i k 2 1
PK k
1 k /2 k /2
i i
k i
k /2
C
P
(1
P
)
C
P
(1
P
)
при четном k
k о.к .
о.к .
k
о .к .
о .к .
k 2
2
i
2
R
V r
CCC
S
ПК
1 1 p
log
б
_
декод
1 pб _ декод pб _ декод log
p
б _ декод
(7.2.7)
<< С

15.

Рис. 7.2.8. Зависимость производительности канала
от энергетического потенциала
с учетом помехоустойчивого кодирования
(r=1/2, ФМ-4, ФМ-8, исходящий канал с пакетами максимальной
длинны)