Помехоустойчивость широкополосных систем спутниковой связи в условиях активных помех и ограничения полосы когерентности трансионосферного радиоканала

• Автор: Коротков, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Серпухов
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗЕМНЫХ СТАНЦИЙ ССС
1.1. Анализ существующих ССС и тенденций их развития
1.2. Анализ влияния неоднородностей ионосферы на достоверность
широкополосной спутниковой связи
1.3. Анализ методики определения полосы когерентности трансионосферного канала связи
1.4. Анализ комплексного влияния возмущений ионосферы и активных помех на помехоустойчивость систем космической связи
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ПОМЕХОУСТОЙ-
ЧИВОСТИ ССС В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ АП И ОГРАНИЧЕННОЙ ПОЛОСЫ КОГЕРЕНТНОСТИ ТРАНСИОНОСФЕРНОГО КАНАЛА СВЯЗИ
2.1. Оптимизация ширины спектра сложных сигналов в условиях воздействия АП и ЧСЗ принимаемых сигналов
2.2. Оценка помехоустойчивости строенного приема при пространственной корреляции замираний в условиях ЧСЗ и АП
2.3. Методика определения полосы когерентности спутникового канала связи по данным трансионосферного зондирования

2.4 Выводы
3. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТРЕБУЕМОЙ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ
3.1. Прогнозирование помехоустойчивости систем космической связи
в условиях воздействия АП и ИВИ в слое С
3.2. Практические рекомендации по обеспечению требуемой помехоустойчивости ССС
3.3. Обоснование технических решений по измерению полосы когерентности трансионосферного канала связи с помощью СРНС
3.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Анализ экономической эффективности применения ССС
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Информационное пространство современного развитого государства является одной из важных составляющих его промышленного и оборонного потенциала. Ядром такого информационного пространства является телекоммуникационная система государства, которая в нашей стране представлена Единой Сетью Электросвязи РФ (ЕСЭ РФ). В свою очередь, ЕСЭ РФ представлена взаимоувязанной сетью многих операторов связи и включает в свой состав как наземную проводную составляющую (в основном волоконно-оптическую), так и радийную компоненту, включающую, в том числе и системы спутниковой связи (ССС).
ССС в РФ решают ряд важных телекоммуникационных задач: связь территориально распределенных стационарных объектов различного назначения в регионах с низкой плотностью населения (фиксированная спутниковая служба) и связь различных мобильных объектов между собой (подвижная спутниковая служба). В разработке и создании комплексов ССС принимают участие: Государственный оператор «Космическая связь», Красноярский НПО/ПМ им. Решетнева и компания Alcatel (создание трех спутников нового поколения «Экспресс А»), НИИР, Ц1-ШИС, ООО «Гипросвязь», ГСП РТВ, ОАО «Ростелеком», ЗАО «НИВЦ АС» и др.
Спецификой функционирования ССС является прохождение радиосигналов в радиолиниях «снизу-вверх» и «сверху-вниз» через ионосферу. Именно поэтому каналы спутниковой связи называют трансионосферными радиоканалами. Высокая плотность размещения спутников-ретрансляторов (СР) на геостационарной орбите, значительная насыщенность низкоорбитального пространства космическими аппаратами (КА) связи, а также недостаточная координация работы радиочастотных служб различных государств приводит к значительным активным помехам (АП) в трансионосферных радиоканалах. Снижение влияния АП в ССС реализуется путем применения в них широкополосных сигналов (ШПС) с

Последнее неравенство в (1.32) означает, что сумма вводимых коэффициентов защиты от общих БЗ, ЧСЗ и ДИ не должна превышать реализуемый в ССС энергетический запас AzH <10 дБ.
Отсюда следует целый ряд противоречий в практике проектирования и эксплуатации ССС [75-80]:
• выбор частотно-временных и энергетических параметров сигналов современных и перспективных ССС (/0 =0,4...40 ГГц, RT ~ l/Ts =0,025... 622000 кБод, F0< 2...6 МГц, z< 23 дБ) обеспечивает выполнение условий (1.31) - (1-32) достижения требуемой
помехоустойчивости ССС Рош < Рош доп = 10-5 ) только при невозмущенной
ионосфере (когда Nm »1012 эл/м3, wl09...1010 эл/м3);
• при ВИ в слое F, сопровождающихся ростом Nm на 1.. .2 порядка и сгДЛ, на
1...4 порядка, выбор указанных параметров ( f0,Ts,F0,z) ССС не позволяет обеспечить выполнение условий (1.31) - (1.32) вследствие увеличения степени ЧСЗ ( F0 / FK ~ F0 стдN / /02 ) и общих БЗ ( 1 / у2 ~ aдл, / /0 )
принимаемых сигналов;
• тенденции развития перспективных ССС, направленные на понижение несущей частоты /0, увеличение скорости (Rb = /Ts) и широкополосности
(F0 ) передаваемых сигналов затрудняют выполнение условий (1.31) - (1.32) при заданных параметрах ВИ (Nm,aàN = const) вследствие увеличения степени ЧСЗ, а повышение несущей частоты (/0) способствует выполнению этих условий.
Анализ условий (1.31) - (1.32) при ВИ и повышенных значениях Nm, a&N показывает, что их выполнение возможно следующими способами:
• повышением несущей частоты (/о), обеспечивающей расширение полос FK (1.21) трансионосферных КС и уменьшение глубины общих БЗ