Известно[1], что показателем эффективности радиолиний декаметрового (ДКМ) диапазона служит верoятнoсть выпoлнения всех заданных требoваний пo дoстоверности, времени передачи сooбщений и скрытности. Однако расчет такого показателя связан с серьезными аналитическими трудностями и, кроме того, он не позволяет судить об отдельных (частных) характеристиках системы радиосвязи. Поэтому на практике пользуются частными показателями эффективности, а общую её оценку производят по совокупности частных показателей.

Одним из таких показателей эффективности, который широко применяется на практике, является вероятность обеспечения радиосвязи с достоверностью не хуже заданной или вероятность связи (по достоверности):

где – допустимое (пороговое) значение вероятности ошибочного приема информационного символа;

Здесь расчетный параметр

где - среднее значение отношения (сигнал/помеха) с/п с учетом медленных замираний, – требуемое отношение с/п на входе приемного устройства, соответствующее допустимому (пороговому) значению вероятности ошибочного приема информационного символа ,- среднеквадратическое отклонение отношения с/п на входе приемника из-за медленных замираний сигналов и помех, которое в ДКМ радиоканалах составляет дБ.

К военным линиям ДКМ радиосвязи предъявляется ряд жестких требований к вероятности связи с заданной достоверностью.

Указанные требования для ДКМ радиолиний в случае воздействия случайных помех заключаются в обеспечении вероятности связи с достоверностью не хуже [1].

Анализ проведенных экспериментальных исследований по изучению вопросов обеспечения ДКМ радиосвязи показывает, что в настоящее время комплексы средств связи подвижных, использующие передатчики мощностью 1…5кВт, обеспечивают значение , а на стационарных узлах связи в случае использования передатчиков повышенной мощности 15…25кВт вероятность связи составляет [1].

Существующие требования к с заданной ДКМ радиолиний даже в условиях нормальной ионосферы (НИ) не выполняются. Это обстоятельство привело к тому, что вместо реально возможной по условиям распространения декметровых волн (РДВ) в требованиях к перспективным военным комплексам ДКМ связи она снижена до величины .

Цель стати является проведение анализа имеющихся резервов в обеспечении реально возможной достоверности принимаемой информации, как в условиях НИ, так и при ее возмущениях. Данный анализ целесообразно провести на основе сравнения характера изменения отношения с/п на входе приемного устройства в зависимости от состояния ионосферы.

Известно [1, 2, 3], что в условиях НИ для обеспечения требуемой необходимо, чтобы отношение на входе приемника превышало некоторую минимально допустимую величину

Требуемое отношение с/п , соответствующее заданному может быть найдено как аналитически [2, 3], так и из графиков, подобных приведенным на рисунке 1.

Аналитически величина при заданной выражается из зависимости вида [2,3]

где m – параметр распределения Накагами, характеризующий глубину быстрых замираний (БЗ).

Изменения величины параметра m приводят к различным типам БЗ в однолучевых ДКМ каналах связи (КС). Так при в КС отсутствуют БЗ, при возникают БЗ райсовского типа, при – БЗ релеевского типа, а при – подрелеевские (односторонне-нормальные) БЗ. Графически искомая величина при заданной определяется в виде произведения или (выраженная в децибелах) суммы [4]

где - минимально необходимое для обеспечения отношение с/п по мощности на входе приемника в канале радиосвязи без замираний определяется по кривой (1), – дополнительное превышение с/п, обусловленное наличием БЗ или коэффициент защиты (КЗ) от БЗ [5] определяемый в зависимости от глубины замираний по кривым (2–4).

Согласно [1,2] при расчете энергетических параметров ДКМ радиолиний для учета влияния БЗ, как правило, исходят из предположения о релеевском замирании амплитуды принимаемого сигнала, (когда ) характерным для следующих моделей траекторий РДВ (один дискретный луч, два дискретных луча, приходящих в точку приема с несоизмеримыми амплитудами). Тогда для верхней границы требуемой достоверности ДКМ радиосвязи , согласно рисунка 1 (график 3), значение допустимого отношения с/п будет составлять

Вместе с тем, при наличии двух дискретных лучей с соизмеримыми амплитудами в точке приема в модели траектории РДВ в ДКМ КС возникают БЗ подрелеевского (односторонне-нормального) типа (когда ). Это обстоятельство для приведет согласно рисунка 1 к увеличению которое будет составлять

Учитывая, что величина мощности принимаемого сигнала , пропорциональна мощности передатчика , основным путем реализации условия (4) в настоящее время является дополнительное увеличение мощности передатчика в зависимости от модели траектории РДВ соответственно на 15 дБ и на 34 дБ по сравнению со случаем отсутствия БЗ.

Далее проанализируем характер изменения среднего значения с/п на входе приемника, при котором обеспечивается достижимая в настоящее время величина вероятности связи (Р_{св.дост} = 0.3…0.7) и требуемое значение [1]. Для этого выражение (3) с учетом (5) представим в виде

где – дополнительное превышение с/п, обусловленное наличием медленных замираний, или КЗ от медленных замираний. В данном произведении первый сомножитель зависит только от задаваемых требований к вероятности ДКМ связи. Второй сомножитель определяется как , где и - рассеяние уровней сигналов и помех от их медианных значений
[1,2]. Эти рассеяния возникают по причинам медленных изменений поглощения волны в ионосфере дБ) и неравномерности загрузки ДКМ диапазона внешними помехами дБ).

В соответствии с (6), в случае присутствия в КС одного, двух дискретных лучей, приходящих в точку приема с несоизмеримыми амплитудами в модели траекторий РДВ для выполнения требований по достоверности ДКМ связи необходимо обеспечить дБ. Тогда, для достижения Р_{св.дост} = 0.7 необходимо получить (рисунок 2) и (в худшем случае для ) значение дБ.
При этом необходимое суммарное отношение среднего значения с/п составит дБ. Такое отношение с/п, согласно известной [1] методики расчета ДКМ радиолинии можно реализовать при
кВт.
Для выполнения требований по вероятности связи предъявляемых к перспективным военным комплексам ДКМ связи необходимо обеспечить и дБ.
При этом необходимое суммарное отношение с/п должно составлять дБ. Вместе с тем, в ДКМ КС при наличии двух дискретных лучей с соизмеримыми амплитудами в точке приема в модели траекторий РДВ указанное отношение с учетом (7) должно составлять дБ.

Реализовать такое отношение с/п путем увеличения мощности передатчика практически невозможно. Это обстоятельство позволяет объяснить причину снижения требований к достоверности ДКМ связи до значения .
Согласно рисунку 1, для указанного значения достоверности необходимо обеспечить величину дБ, т.е. на 12 дБ меньше по сравнению с необходимым при .

Отсюда следует, что задача одновременного выполнения требований по реально возможной достоверности и вероятности связи Р_св= 0.95 может быть решена за счет поиска неэнергетических путей уменьшения величины допустимого отношения с/п в худшем случае (при наличии двух дискретных лучей с соизмеримыми амплитудами в точке приема) с дБ до дБ.
При этом следует учесть, что согласно (5) состоит из двух слагаемых
и при отсутствии БЗ для обеспечения допустимое отношение с/п составляет дБ. Следовательно, поиск указанных путей в условиях НИ для моделей РДВ (при наличии двух дискретных лучей с соизмеримыми амплитудами в точке приема) сводится к задаче уменьшения
КЗ от БЗ, вызванных дискретно-диффузной многолучевостью, со значений дБ до дБ, а для остальных моделей с дБ до дБ.

1. Игнатoв, В.В. Вoенные системы радиoсвязи. ч.1./ В.В. Игнатoв, Ю.П. Килимник, И.Н. Никoльский и др.- Л.: ВАС,1989. – 386 с.
2. Кoмарoвич, В.Ф. Случайные радиoпомехи и надежность КВ связи / В.Ф. Кoмарoвич, В.Н. Сoсунoв.
   - М.: Связь, 1977. – 136 с.
3. Кловский, Д.Д. Теория передачи сигналов. – М.: Связь, 1973. – 376с.
4. Пашинцев, В.П. Некoгерентное oбнаружение сигнала с райсoвскими замираниями./ В.П. Пашинцев, А.А. Смирнoв, В.В. Антoнoв. – Ставрoполь: СВВИУС. Международная научно-техническая школа-семинар, 1995, с. 110-115.
5. Серкoв, В.П. Теoрия электрoмагнитнoгo пoля и распрoстранение радиoвoлн. Часть II. Распространение радиoволн / В. П. Серков, П. В. Слюсарев. – Ленинград: ВАС, 1973. – 255 с.
6. Антонов В.В., Павлюк Д.Н. Подход к разработке модели распределения электронной концентрации естественно возмущенной ионосферы // Исследования в области естественных наук. 2015. № 2 [Электронный ресурс]. URL:http://science.snauka.ru/?p=9004.
7. Антонов В.В., Павлюк Д.Н., Горденко Д.В. Модель распределения электронной концентрации естественно возмущенной ионосферы с учетом коэффициентов вариаций критических частот и вариаций пространственных флуктуаций электронной концентрации // Исследования в области естественных наук. 2015. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2015/04/9518.
8. Антонов В.В, Павлюк Д.Н., Горденко Д.В., Кондрашов А. В. К вопросу анализа путей обеспечения требований к вероятности связи радиолиний декаметрового диапазона в условиях естественных возмущений ионосферы //Вестник СевКавГТИ. 2015. Т. 1. № 1 (20). С. 198-201.
9. Горденко Д.В., Павлюк Д.Н., Шапошников Е.В., Кондрашов А.В., Горбачев А.В. Обнаружение ошибок с самоконтролем в модулярной арифметике //Вестник СевКавГТИ. 2015. Т. 1. № 1 (20). С.202-207.

Все статьи автора «pavlyukd»