Моделирование канала коротковолновой радиосвязи

Приложение Б Инструкция по работе с программой

KVkanal

Программа KVkanal работает в среде MATLAB 2011. Для подготовки исходных данных нужно иметь распечатку оперативного прогноза по данным с сети ионосферных станций ИЗМИРАН и рекомендации МСЭ-R P.372-9 (Радиошум).

Подготовка исходных данных заключается в определении по распечатке оперативного прогноза даты и времени проведения сеанса связи, координат размещения радиоприемного устройства, дальности связи, рабочей частоты, напряженности поля сигнала в точке приема, угла прихода сигнала, и определении по рекомендациям МСЭ-R P.372-9 медианного значения коэффициента атмосферного шума, стандартного отклонения коэффициента атмосферного шума, и превышение напряжения помехи над медианным значением. Пример распечатки оперативного прогноза приведен на рис. 1.

Рисунок 1. Пример распечатки оперативного прогноза

Координаты приемника

широта/долгота

Время сеанса связи

Дата сеанса связи

Частота

Напряженность поля

Угол прихода сигнала

Дальность связи

По распечатке оперативного прогноза выбирается оптимальное модовое распространение (обычно по максимальному значению напряженности поля в точке приема) и для него определяется рабочая частота, которая должна выбираться как можно ближе к максимально применимой частоте (МПЧ) для обеспечения минимального затухания сигнала. Остальные параметры определяются исходя из выбранного модового распространения.

Далее, исходя из даты и времени сеанса связи в рекомендациях

МСЭ-R P.372-9 [3] на рис. 15а – 38а выбирается нужная карта мира, соответствующая требуемому времени года и временному интервалу, по которой определяется ожидаемое медианное значения коэффициента фоновых атмосферных радиошумов F_am(дБ) выше kT₀b, на частоте 1 МГц для заданных координат расположения радиоприемника. Рядом с найденной картой в рекомендациях находятся рисунки с таким же номером, что и карта, но с индексами «b» и «c», соответствующие требуемому времени года и временному интервалу. Используя графики, изображенные на рисунке «b», по найденному на предыдущем шаге значению F_am(дБ) выше kT₀b, на частоте

1 МГц, находим значение F_am(дБ) для заданной рабочей частоты, а по графику «с» – значение стандартного отклонения σ_Fam(дБ) для выбранной рабочей частоты. Все определенные выше параметры следует ввести в программу в качестве исходных данных.

Остается определить еще один параметр исходных данных А₀(дБ), соответствующий превышению напряжения помехи относительно медианного значения для заданной надежности связи. Для этого по графикам «с» находим медианное отклонение напряжения V_dm(дБ) и его стандартное отклонение σ_Vd(дБ) при b=200 Гц. Затем находим отклонение напряжения от медианного значения V_d для b=200 Гц по формуле:

V_d(дБ)=V_dm(дБ)+σ_Vd(дБ).

По графику, приведенному в рекомендациях МСЭ-R P.372-9 рис.40 находим отклонение напряжения от среднего значения V_db(дБ).для нужного отношения заданной полосы пропускания приемника к полосе пропускания в 200 Гц.

По графику, приведенному в рекомендациях МСЭ-R P.372-9 рис.39 находим искомое превышение напряжения помехи относительно медианного значения А₀(дБ) для заданного процента времени превышения ординаты, под которым следует понимать допустимый процент времени нарушения связи. Полученное значение А₀(дБ) и заданное значение полосы пропускания приемника вводим в программу в качестве исходных данных.

Определяемся с типом приемной антенны (полуволновой вибратор или волновой) и категорией среды в месте приема (жилой район или сельская местность), и вводим эти параметры в исходные данные. При необходимости можно в исходных данных подкорректировать чувствительность приемника. Остальные исходные данные можно не изменять.

Запускаем программу на исполнение, для чего в окне Editor щелкаем мышкой по зеленому значку с изображением треугольника, и в окне Command Window смотрим результаты вычислений.