Моделирование канала коротковолновой радиосвязи

A=2; % применяемая антенна: A=1 – ближе к полуволновому вибратору; A=2 – ближе к волновому вибратору.

Tp=300; % град. К – абсолютная температура входных цепей приемника

Ta=40; % град. К – эффективная температура антенны

df=3000; % Гц – полоса пропускания приемника (тракта ПЧ)

dU=1; % мкВ – чувствительность приемника

Fama=45; % дБ – медианное значение коэффициента атмосферного шума

dFama=6; % дБ – стандартное отклонение Fama

A0=3; % дБ – превышение напряжения огибающей над медианным значением

M=1; % категория среды в месте приема: 1 – жилой район, 2 – сельская местность.

Ra=300; % Ом – волновое сопротивление антенны

Rf=200; % Ом – волновое сопротивление фидера

% решение задачи

k=1.38e-23; % дж/град. – постоянная Больцмана

l=300/f; % длина волны излучения

a1=a*pi/180; % рад. – угол прихода сигнала

if A==1

F=2*sin(pi*sin(a1)); % функция направленности для полуволновой антенны ВГД в вертикальной плоскости

Fmax=2; % максимальное значение диаграммы направленности

Kp=8; % коэффициент пересчета мощности помехи из эквивалентной антенны в реальную

Ap=' (антенна полуволновой вибратор) ';

else

F=4*sin(pi*sin(a1)); % функция направленности для волновой антенны ВГД в вертикальной плоскости

Fmax=4; % максимальное значение диаграммы направленности

Kp=80; % коэффициент пересчета мощности помехи из эквивалентной антенны в реальную

Ap=' (антенна волновой вибратор) ';

end

hd=l*Fmax/pi; % действующая высота симметричного вибратора

hde=l/pi; % действующая высота эквивалентной антенны

% расчет мощности сигнала

Ea=Ec*hd*F; % мкВ – эдс сигнала, наводимая в антенне

U=Ea*Rf/(Ra+Rf); % мкВ – амплитуда входного сигнала

P=U^2/Rf; % мкВт – мощность входного сигнала

% тепловой шум

Pha=4e6*k*Ta*df; % мкВт – мощность шума антенны

Php=4e6*k*Tp*df; % мкВт – мощность шума входных цепей приемника

Ph=Pha+Php; % мкВт – мощность теплового шума на входе приемника

% эфирный шум (атмосферные помехи)

Faa=Fama+dFama; % дБ – коэффициент атмосферного шума

Epd=Faa+20*log10(f)+10*log10(df)-99; % дБ/мкВ/м – напряженность поля помехи в точке приема для заданного df

Epm=10^(Epd/20); % мкВ/м – медианное изначение напряженности поля помехи в точке приема

ka=10^(A0/20); % коэффициент

Ep=Epm*(1+ka); % действующее изначение напряженности поля помехи в точке приема

Epa=Ep*hde; % мкВ – эдс помехи, наводимая в эквивалентной антенне

Upa=Kp^(1/2)*Epa*Rf/(Ra+Rf); % мкВ – амплитуда атмосферной помехи на выходе реальной антенны

Upam=Upa/(1+ka); % медианное изначение напряжения атмосферной помехи на выходе реальной антенны

siga=Upam*ka; % стандартное отклонение напряжения атмосферной помехи на выходе реальной антенны от медианного значения

sigax=2*siga; % стандартное отклонение моделируемого процесса с нормальным распределением

moax=4*(Upam-siga/(2*pi)^(1/2)); % мат. ожидание моделируемого процесса

Pap=Upa^2/Rf; % мкВт – мощность атмосферной помехи

Pp=(Ph+Pap); % мкВт – мощность атмосферной и тепловой помех на входе приемника

h02a=P/Pp; % раз отношение с/ш на входе приемника

Pad=10*log10(Pp/P); % дБ требуемый уровень помехи относительно сигнала для имитации канала связи

L=D/cos(a1); % км – длина пути луча

t=L/300; % сек. – время прохождения пути

disp([' Входной сигнал', Ap]);

disp(['U=', num2str(U),' мкВ (амплитуда входного сигнала)']);

disp(['P=', num2str(P),' мкВт (мощность входного сигнала)']);

disp(['Ph=', num2str(Ph),' мкВт (мощность тепловой помехи)']);

disp(['L=', num2str(L),' км (длина пути, пройденного лучем)']);

disp(['t=', num2str(t),' мсек. (время прохождения пути)']);

disp(' Атмосферная помеха. Логнормальное распределение.');

disp(['Pap=', num2str(Pap),' мкВт (мощность атмосферной помехи)']);

disp(['h02a=', num2str(h02a),' раз (отношение с/ш)']);