автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.02, диссертация на тему:Математическое моделирование каналов в системе морской аварийной спутниковой радиосвязи

I и

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧ НО- ИССЛ ЕДО ВАТЕЛ ЬСК ИИ И ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИИ ИНСТИТУТ МОРСКОГО ФЛОТА

На правах рукописи

ТРОФИМОВА Наталья Алексеевна

УДК 621.396.932

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАНАЛОВ В СИСТЕМЕ МОРСКОЙ АВАРИЙНОЙ СПУТНИКОВОЙ РАДИОСВЯЗИ

Специальность 05.12.02 — Системы и устройства передачи информации по каналам связи

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена в Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте морского флота.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор,

лауреат Государственной премии

|"Л. мГфинк. "|

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор Н. Н. БУГА; кандидат технических наук, профессор А. А. ИЛЬИН.

Ведущее предприятие — ГП «Морсвязьспутник».

Защита состоится « . 1993 г. на

заседании специализированного совета К 118.01.01 при Электротехническом институте связи имени профессора М. А. Бонч-Бруе-вича по адресу: 191065, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, дом 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан « . 1993 г.

Ученый секретарь совета, кандидат технических наук, доцент

✓-р В. X. ХАРИТОНОВ

СЕДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ_ ПРОБЛЕМЫ. Анализ' статистических данным по »рийности Мирового Флота показывает, что современное состояние 1СКОВО—спасательных служв не удовлетворяет требованиям везопас— :ти мореплавания. Это обусловлено отсутствием оперативной и «ной информации о судах» терпящих Бедствие. В настоящее время »льное улучшение ситуации возможно лишь при использовании для эвещения оа авариях' спутниковых систем связи» которые является :тавной частью Т"ловальной морской систецнг связи при Бедствии и 1 обеспечения Безопасности <ГМССБ). Спутниковые системы морской »рийной радиосвяви содержат передатчики сигналов . ьедс*|вия, гановленные на малогаваритных свободноплавающих ' аварийных 1ИОбуях <ДРБ>, ретрансляторы искусственных спутников Земли :э> и наземную аппаратуру приема, восстановления и регистрации •налов. Построение эффективных спутниковых систем связи требует пения ряда задач» связанных с устранением влияния деставилизи-эщих фанторов, действующих в канале АРБ - геостационарный ИСЗ. ним относятся! низкой отношение сигнал/шум вызванное большой зтяженностью линии связи и ограничением, налагаемым на мощность

помехи, обусловленные нестационарностью подстилающей поверх— :ти! возможность присутствия сигналов от. аналогичных одновре-<но работающих АРБ. В связи с этим задача определения харан— •истик линии связи АРБ — ИСЗ и связанное с ней моделирование :утствующих радиоканаловг представляются актуальными-

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Цель» равоты является исследование •актеристик канала морской аварийной спутниковой связи путем чтационного моделирования на ЭВМ; уточнение математической 5»ли. системы морской аварийной спутниковой радиосвязи? тавотка требований к параметрам и структуре электро'нного чтатора канала морской аварийной радиосвязи.

"В соответствии с -этим были Сформулированы и решены следующие човные задачи:

1. Анализ условий Функционирования системы морской аварийной

спутниковой связи и выявление основных внешних деставилилирукш Факторов, снижающих помехоустойчивость системы.

2. Разработка имитационной модели канала АРБ - геостац* парный ИСЗ й определение характеристик канала, обусловлена спецификой поведения вуя.

3. Исследование влияния несущей частоты сигнала, вида пол риаации антенны и отражающих .свойств подстилающей поверхности уровень принимаемого сигнала*

4. выделение в овщей математической модели системы норск аварийной спутниковой свяви, моделей помех¿вызванных непрерывны колебаниями вуя на морских волнах•

&» Оценка влияния помех, обусловленных морским волнением Эффективность равоты широкополосной системы морской ава'рийн радиосвязи "МАРС".

6. Обоснование тревований к параметрам и структуре электро ного имитатора канала морской аварийной радиосвязи.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. При выполнении диссертационной раво выли использованы методы теории случайных процессов и математ ческой статистики, теории мореного волнения и качки коравл распространения радиоволн, передачи информации и статистическ радиотехники, методы динамического программирования и аплар, имитационного моделирования на ЭВМ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. В диссертации получены слодующ новые научные результаты.

t. Предложена методика построения имитационной поде, радиоканала АРБ — геостационарный ИСЗ, учитывающая специфически] особенности, овусловленные непрерывными колеваниями вуя на ш верхности моря и овеспечивающая высокую степень соответств! реальному процессу распространения радиоволн в линии связи.

2. На ее основе получены оценки парамэтроз принимаемого i сорту ИСЗ сигнала, определена зависимость мультипликативн! - помех, вызванных качкой вуя от состояния морской поверхности углов возвышения спутника; результаты моделирования . достаточ! хорошо согласуются с данными натурных экспериментов, проведение

2

амках ИНМАРСАТ- при среднем волнении и малых углах возвышения

3. Определены статистические характеристики огивающей нала на входе спутниковой антенны в зависимости от вида яриззции, диэлектрических свойств отражающей поверхности для тот 406 МГц и 1,6 ГГщ показана допустимость аппроксимации ала гауссовской моделью, параметры которой существенно исят от валльности морского волнения.

4. Построена овщая математическая модель системы морской рийной спутниковой Уадиосвязи, учитывающая, в отличие от естных, изменения, происходящие с сигналом из-за своводного вания АРБ на морской поверхнрсти.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Основная практическая ценность олненной равоты заключается в том, что впервые сформулированы вования к параметрам и структуре устройства моделирования ала морской аварийной спутниковой радиосвязи, отсутствующие в ументах ИМО. На их основе разработано техническое задание на нд-имитатор "Радиоканал". Даны рекомендации по использованию в винированной системе спутниковой связи с АРБ частоты 406 МГц и »дающих антенн с круговой поляризацией. Полученные а равотв ультаты позволили выравотать требования к параметрам и нципам овравотки аварийного сообщения в широкополосной системе тниновой связи "МАРС".

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Проведенные исследования яются частью равот, выполненных Центральным ордена Трудового сного Знамени научно-исследовательским и проектно—конструк-ским институтом морского флота в соответствии с программой от по Решению наунно-тохнической провлемы 5.3 "Рдэвитие и ершенствование системы и технических средств связи морской [вижнвй слушвы", решением директивных органов от 03.08.73 по 1лпексу "Волна", а также равоты по создании стенда-ии;!татс?а диоканал", выполненной по указанию НТУ ММФ от 29.07.83, НТУ-3-38/1152 в рамках тем.ы "Гловальная между нерол мл» гиг-гагл ли при ввдствии на море" (п.А Целевой комплвхеной нау;-о-

технической программы Чинмор.Флота на 1981-1985 гг.). Получе результаты использованы при подготовке документа СССР, п ставленного на рассмотрение Промежуточной рабочей, группы 8/7 и одобренного на VI Заседании (май, 1985). Имитатор спутнико!

л *

радиоканала удостоен серебряной медали ВДНХ СССР (1988 I Использование результатов при- проведении НИР и ЬкР дру| предприятиями подтверждается соответствующими документами.

АПРОБАЦИЯ РАБ01Ы. патериалы диссертации докладывались на ЦНИИ морского флота (1982-1984 гг.) и НТК ЯЭИС им.проф. М.А.Б1 Бруевича (1985 г.)| на 6 Всесоюзных и Республиканских конФе» циях и семинарах и на VI Заседании Промежуточной рабочей гр; 8/7 МККР (19В5 г., Токио).

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам диссертации опубликовано работ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЬИТУ.

1. Основное влияние на сигналы, распространяющиеся в ль связи свободноплавающий радиобуй - спутник - Береговая прие станция оказывает морская поверхность. Оно заключается в из нении несущей частоты сигнала за счет эффекта Доплера, в с ножных перерывах связи при попадании еуя в озласть тени морс волны, в изменении уровня принимаемого на спутнике сигна вызванного многолучегостью. Величины этих параметров корре розаны между соаой и определяются силой морского волнения и уг возвышения спутника.

2. Параметры известной математической модели канала морс аварийной спутниковой радиосвязи могут выть уточнены на оск предложенноп методики, Базирующейся на гидродинамической тес морского волнения и использующей отражательную трактовку. Пс ченные оценки параметров модели канала согласуются с извести результатами натурных экспериментов.

Ч- Определена степень корреляции основных характврис мультипликативных помах канала. с состоянием морской прверхнос Углом возвышения спутника и высотой надзодной части еуя. Велич

1леровского сдвига на частоте 1,6 ГГц может достигать 20-30 Гщ >ерывы связи возможны при малых углах возвышения спутника и их ггельность не превышачт 1И с| глувина замираний принимаемого на 'тнике сигнала, вызванных Нноголучевостью, достигает 20 дБ. :ло отраженных луней в канале меняется и в зависимости от угла шышгния ИСЭ может достигать 6-в.- Наличие нефтяной пленки на «ерхности моря практически не влияет на характеристики поля 1нимаемого сигнала.

4. Наиволее высокий уровень принимаемого сигнала получается л передаче cooitiueHnVi на частоте 406 МГц и при использовании генн с круговой поляризацией.

5. Уточнения, внесенные в известную -математическую модель :темы морской аварийной спутниковой связи, позволяют оценить ютоспосовность' проектируемых устройств в условиях влияния lex, deусловленных качкой радиовуя.

6. Полученные результаты по оценке параметров канала доста-<ны для Формулирования требований к устройствам моделирования чех в линии связи аварийный радиовуй - спутник. , Режим равоты гройства определяется состоянием морской поверхности и углом ■вышения спутника.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ПИССЕРТАЦИИ., Диссертационная равота :тоит из введения, четырех разделов,. заключения, списка гальзованных литературных источников и 2 приложений| она »ержит 116 листов машинописного текста, '61 рисунок, 7 тавлиц. В 1лиограФию включены 110 наименований отечественной и зарубежной гературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во £ВЁАЕНИИ обоснована актуальность темы, сформулированы 1Ь равоты и задачи исследования, изложены основные результаты :свртации, .выносимые, на защиту, показана научная новизна и жтическая ценность равоты, дана характеристика -структуры :сертации.

В ПЕРВОМ разделе на основе, анализа отечественным и зару-

вежных публикаций сформулированы основные требования, преды ляемые к спутниковым системам морской аварийной радиосвязи с А! Локаэано, что для достижения основной цели ГМССБ тревуется соэ; ние комбинированной системы, использующей ретрансляторы > низкоорвитальных, .-тан и геостационарных ИСЗ. При этом на су; следует иметь один вуй, равотающий ливо на .частоте 406 МГц, ль на частоте 1,645 ГГц, для чего необходимо выврать тип передаю* антенны и вид АРБ. Кроме того, возникают задачи, обусловлена волыиой. протяженностью и низкой энергетикой радиолинии АРБ .-■к - наземный приемный центр, возможностью присутствия . сигна/ большого числа одновременно работающих вувв, нестационарное"! подстилающей поверхности.

Для еывора внутренних параметров системы, овеспечиваюи наиболее эффективное функционирование, необходима информация характеристиках канала связи. Однако, известные теоретичес* исследования и результаты натурных экспериментов носят весь ограниченный . характер, что не позволяет всесторонне пгоана/ зировать помехи в линии связи при различных внешних воздействия В связи с этим ставится задача исследования характерисл радиоканала АРБ - геостационарный ИСЗ .путем имитационнс моделирования на ЭВМ. Показано, что основные потери, возникаюи при распространении радиоволн дециметрового диапазона в ре сматриваемом канале овусловлены -невольшими размерами АРБ возможностью его своводного плавания на поверхности моря. К к откосятся! попадание АРБ в овласть тени морской волны, за* ривамия или заливания его морской волной, что приводит нежелательным перерывам в сеансе связи) доплеровское смещеь несушей частоты сигнала, овусловленное непрерывными перемещения АРБ в вертикальной плоскости и качкой, а также морскими течет ми| глубокие замирания суммарного принимаемого на спутнике с гнала, вызванные явлением многолучввости и непрерывными из>-нениями.положения вуя. Кроме этого, в канале имеются помехи виде аддитивной смеси квазиеелого гауссовского шума, сигналов мешающим станций и одновременно работающих' АРБ.

Опувлииованныв в документах ИМО принципы построения сисл мореной аварийной радиосвязи, использующих низкоорвитальные ^

истема КОСПАС-БАРШАТ) и варианты систем, раэраватываемых в мках Международной организации морской спутниковой связи и едназначенных для передачи сообщений о ведствии через ретран— яторы .геостационарных ИСЗ, поясняют, что для достижения одной ли в разных странах используются совершенно разные технические шения. По требованию ИМО для сравнительных испытаний проекти-емых ' систем неовходимо использовать имитатор канала морской арийной радиосвязи.

Во ВТОРОМ разделе изложена методика построения матема-ческой модели канала морской аварийной спутниковой радиосвязи, помощью синтезированного алгоритма исследованы характеристики ссматриваемой радиолинии, овусловленные свободным плаванием я.

Имитационная модель линии связи включает в севя модель ясного волнения, модель поведения АРБ на колеблющейся по-рхности моря и модели характеристик канала, овуслоэленных не-ационарностью подстилающей поверхности.

При моделировании морского волнения предполагалось, что оно |еет регулярный характер. В качестве плоской волны выжрана гар— мическая длинно-гревнееая волна.

При анализе колебательной системы передающая антенна — 1верхность моря - ИСЗ предполагалось, что! переноса массы воды i происходит| геостационарный спутник находится в пло .«ости [спространения морских волн| передающая антенна подвержена ко->баниям в вертикальной» плоскости и качке в плоскости рвспро-•ранения морсних волн. Антенна остается перпендикулярной к нательной, проведенной к мореной поверхности в месте распадения источника| высота надводной части передающей антенны гтается все время ■ постоянной! отклонение передающей антенны от' ¡ртикали определяется крутизной морских волн в месте расположе-1я источника.

При моделировании уровня принимаемого сигнала учитывалось, го амплитуда напряженности поля зависит от» состояния морской >верхности| поведения на морской поверхности источника сигнала) •ла возвышения спутника| отражающих свойств морской водм|

частоты несущего колееания) характеристик направление передающей антенны| вида поляризации.

Исследования показали, что на частоте несущего колевания МГц и 1,¿45 ГГц сферичность Земли можно не учитывать! морс поверхность, имеет только крупные пологие неровности, что поз ляет использовать для решения задачи отражения. радиоволн ме Кирхгофа, а для расчета поля отраженной волны ■ пределах участ существенного для. отражения, пригодны интерференционные форму Таким овразом, согласно отражательной трактовке, электромагн нов поле на входе спутниковой антенны складывается из напряж ностн поля прямой и одной или нескольких отраженных волн!

Е -ЕД

где Е,— 160РС /г - напряженность поля в своводном пространстве расстоянии г от источника! Р -мощность, подводимая ко ах передающей антенны| 0 -»коэффициент усиления антенны| Р((М - х рактеристики направленности антенны в направлении (/ | - коз сициент отражения 1-го отраженного луча; к -волновое число

Ломимо однократного отражения радиоволн от морс

поверхности иногда имеет место многократное отражение радиолу от' морскрй волны и напряженность поля отраженной волны опреде, ется коэмициентом отражения в каждой точке

Евгр - Ео • П1^| соз[Ы-кг + £>»•) + ¡Гь -9,1

где Ч» - начальная ®ава| J - число 'точек отражения луча морской поверхности; и р -модуль и аргумент козффицио

отражения. Характеристики направленности антенны опрэделялио учетом направления•распространения прямого и отраженных лучей.

При моделировании учитывалось наличие на морской поверхно< овластей, от которых не происходит отражения. Характернее направленности антенны определялись с учетом наклона передают антенны и направления распространения прямого и отраженных луч! Для расчета поля у антенн с произвольной поляризацией использо! лея метод разложения вектора падающей волны на . ввртикальну»

В

эризонтальную составляющие.

Проделанные расчеты подтвердили, что замирания сигнала в 1нии связи в рассматриваемой овласти имеют нормальный закон определении, а их мода может достигать 20 дБ. Йаиволее еероят-1й уровень принимаемого сигнала 7 дБ или 8 дБ и практически не ■висит от частоты "несущего колевания.

При моделировании перерывов связи считали, что "затеняющим" 1ляется влижайший к передающей антенне гревень морской волны. 1нимальный угол, при котором возможна связь, определяется углом шлона касательной к волновому склону, проведенной ив вершины ведающей антенны!

1« I - авсцисса точки касания радиолучам морской повврхности.Н»-высота, Да - длина морской волны.

□казалось, что перерывы ■ сеансе связи возможны лишь при лах возвышения спутника менее 9™, когда высота надводной части 'я не превышает 1 м. Продолжительность их во времени может >стигать 10 с и составляет привлизительно половину периода 1рской волны.

Непрерывные пгремнщвмия антенны передатчика а вертикальной юскости и качка овуславливают доплеровскоо смешение несучзй 1Стоты сигнала!

ÍJ--Í.-VW/C,

ie f, - частота несущего колевания, V(t> - скорость изменения 1с стояния между передающей антенной и ИСЗ, С - скорость р»спро-ранения электромагнитных волн о споводном пространстве. Если угол возвышения ИСЗ 55 <Sf <(S/2 -et>, скорость

т = t'cosu+D-t- ¿'sin(oi+<$),

и (Я/2 -d >< V <JT/2,

vtt)--Cl-cos(¿+<P) +■(•¿'•sin(ei+<¿),

£-V СH¿-sinl(Xi/T¿) U/i •sinU/J)]** tf-sinV,

расстояние по прямой, соединяющей два последовательных положе! вершины антенны передатчика АРБ, одно из которых соответств: моменту времени, когда вуй находится на гревне волны| Н„ и Т, высота и период морской волны) h - высота надводной части вуя|1 угол отклонения вуя от вертикали| угол Л определяется coothoi нием |

hsindt

где t и «£ - первые производные по времени функций I и dL coo ветственно.

Максимальное значение доплеровского сдвига частоты зави от угла возвышения спутника и может достигать 20 Гц, когда час та несущего колевания составляет 1,645 ГГц.

С помощь» построенной модели канала исследовано влия частоты, вида поляризации и диэлектрических свойств подстилан>1 поверхности на уровень принимаемого сигнала. Установлено, наиболее вероятный уровень принимаемого на спутнике сигнала зависит от частоты несущего колевания и определяется в основ поляризацией падающей волны. При отражении от морской bi наиволее высокий уровень принимаемого сигнала овеспечивается овеих частотах у радиоволн с круговой поляризацией, он не зави! от высоты морских волн, а определяется углом возвышения спутни При линейной.поляризации предел изменения уровня принимаем! сигнала с увеличением угла возвышения спутника изменяется в во широком диапазоне, чем при круговой поляризации как при отраже! от морской воды, так и при отражении от нефтяной пленки. Учиты при этом, что для частоты 406 МГц доплеровский сдвиг приели: тельно в 4 раза меньше, чем на частоте 1,645 ГГц, , дана рекомен ция, что в ГМССБ целесообразно применение частоты 406 МГц и тени с круговой поляризацией.

ТРЕТИЙ раздел посвящен построению математической мод системы морской, аварийной спутниковой радиосвязи с АРБ, для ч в известную овщую модель системы связи введены модели пом обусловленных морской поверхностью. Дана оценка влияния пом

оС - arctg

ю

■исутствуюиих в канале связи, на работоспособность широкопоясной системы "МАРС".

Для определения Эффективности Функционирования литой >эраватываемой системы связи при ведствии на море, целесообразно )эдать единую модель, содержащую в виде компонентов все функцио-тьные элементы.

Каждая, система морской аварийной спутниковой Радиосвязи :уществляет передачу сигналов ведстаия от своводноплавающего АРБ ■реэ ретранслятор Геостационарного ИСЗ на наземную приемную ■анцию. Поэтому при построении овшей математической модели, 1эволяющей проанализировать поведение системы при равоте в «альном радиоканале, выделены пять частных моделей) модель :точника аварийных радиосигналов, модель преобразования сигналов •транслятором ИСЗ, модель наземного приемника и модели двух |астков линии связи - восходящего (АРБ - ИСЗ> и нисходящего (ИСЗ наземная приемная станция >.

Передатчик АРБ формирует сигналы, которые после овравотки в :тройстве преобразования в соответствии с вывранным типом

■дуляции ' и кода передается в "эфир". При моделировании

е

>сходящего участка радиолинии АРБ - ИСЗ учитывалась специфика »осматриваемого канала, которая в основном определяется ■дстилающей морской поверхностью, т.е. моделировалось влияние на «гнал многолучевости, перерывов связи и доплеровского сдвига 1стоты. D этом случае изменения, происходящие с сигналом АРБ, 1исываются уравнением £

utna,t) = ua)F(0)KmtCi)jiWcos[ufi + ум+мут,

•де U(t> - огибающая,tV- частота, начальная Фаза сигнала, r(tf> - функция передающей антенны, учитывающая.ее направленные юйства, Кп*|» Сt> - функция, моделирующая перерывы связи,J/<t> и ht) - изменения амплитуды и Фазы из-аа многолучевости, f j (tl -■менение несущей частоты сигнала за счет аффекта Доплера. При эделировании учитывалось, что мвжду всвми характеристиками ■нала существует строго детерминированная связь, которая опреде-чется положением АРБ на морской поверхности, высотой волн и

углом-воавыииния спутника

Сигнал на входе спутниковой антенны представляет совой сум сигнала полезного АРБ U^j(t,tf) и сигналов j одновременно раеот ющих вуев!

ujt,o) - и„6 (tfi) + ¿шед+лш

j J >

где N(t) - аддитивный гауссовсний шум.

Учитывая осовенности построения системы полагалось. ч спутниковым ретранслятором осуществляется. только линейн преовразование сигналов (К net >, на нисходящем участке происход

V

ослабление сигнала с коэффициентом Ким I на вход приемной антв ны наземной станции поступает сигнал, подверженный основн присутствующим в канале помехам!

При моделировании приемной антенны учитывались лишь* направленные свойства. В устройстве овравотки « соответствии алгоритмами, реализуемыми в конкретной .рассматриваемой систем осуществляется ряд линейных чпреовраэований с целью выделен переданного сообщения, фильтрация . его от помех, и на выхо приемной части системы . получается оценка, воспроизводят переданное соовщение с определенной достоверностью. На осно этих рассуждений составлены программы Функционирован широкополосной системы морской аварийной спутниковой связи "MAP и произведена оценка влияния мешающих Факторов на качество раво аппаратуры. Показателем эффективности для систем спутников связи при ведствии на море в соответствии.с предъявленными к н трввованиями выарано время, неовходимое системе для вынесения заданной вероятностью правильного решения при лювых помехов условиях.

Показано, что время накопления, неовходимое устройству д принятия решения, возрастает с увеличением частотной расстройки усилением волнения, но даже при 2С9 одновременно работающих А система сохраняет свою равотоспосовность. Использован

:тройства, позволяющего исключить накопление?- шумов ео орсмл (рерывов в связи, дает возможность получить выигрыш в 1,1 - 1,5 ■за. Установлено, что при рекомендованных принципах построения |рокополосная система "МАРС" равотоспосовна при порогэ |гнал/шум 13 дБ при ливом волнении моря.

В ЧЕТВЕРТОМ разделе сформулированы технические тревования к рактеристихам и составу электронного имитатора канала морской арийной спутниковой связи.

Поскольку основное назначение устройства — воспроизводить с данными параметрами помехи, имеющиеся в линии связи АРБ - ИСЗ, ивор должен содержать влоки, позволяющие моделировать питивные шумы, доплеровский едзиг частоты, замирания.и перерывы язи, обусловленные морским волнением.

Учитывая, что на частотах, выделенных для связи при ведетпии море через ИСЗ, ославление при распространении в атмосферу 1ли и космическом пространстве незначительно, а влияние «временно работающих АРБ , сказывается как повышение уровня юэ в канале, создание отдельного влока, моделирующего этот тип 1QX, нецелесообразно. Таким оирялом, характеристики сигнала на ;оде линии связи определяются помехами, обусловленными морским ■нениэм и аддитиеным гауссовским иумом. Заданна значэниД 1»лируемых помех осуществляется с помощью устройства упргал!?нич 'гмэтрами. Это поээоляет Формировать вевоозможныг? рожимы рязоты "iopa, адекватные реальным условиям.

Для расширения функциональных возможностей в схему имитатсра дусмотено поднличенио магнитофона с записями квадратурных тавляющих реального сигнала, прошедшего линию связи АРБ егопая приемная аппаратура. Для автоматизации процесса ввода одных данных использочалгсь мини—ЭЕМ "Элзктроника ДЗ-28". ание режима равоты производится с пульта влока управления аметрами помах, причем, значения всех моделируемых актеристик канала устанавливаются в строгом соответствии с ом возвышения спутника и состоянием морской поверхности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ диссертационной равоты содержит формулировку

основным результатов выполненных исследований.

Приложения содержат тексты программ, использованных г исследованиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной равоте получены следующие основ! результатц!

1. Произведен анализ помех, присутствующих в линии ев: своводноплавающий аварийный радиовуй - геостационарный спутни наземная приемная станция. Установлено, что на частот, выделенных для связи при ведствии на море а системах с А основное влияние на сигнал оказывают помехи, обусловлен

морским волнением.

2. овоснованы принципы и построена имитационная мод спутнинового канала морской аварийной радиосвязи, аденват реальной радиолинии АРБ - ИСЭ.

3. Определены и проанализированы характеристики кана обусловленные непрерывными колеваниями вуя на морс поверхности.

4. Даны рекомендации по использованию единой частоты равоте через геостационарные и низкоорвитальные ИСЗ.

5. Проведены исследования по оценке напряженности п принимаемого на спутнике сигнала при равоте вуя с повврхнс моря, покрытого тонкой нефтяной пленкой.

6. В известной общей математической модели системы морс аварийной спутниковой связи, с АРБ, выделены модели пог' обусловленных качкой радиовуя на морских волнах.

7. Проведены исследования времени накопления, необходим широкополосной системе "МАРС", при различных состояниях кан< Рекомендовано использовать- в системе накопление с весо!

коэффициентами.

в. Определены требования к структурной схеме и диала] помех устройстве, моделирующего канал морской авари> спутниковой . связи, установлено соответствие помех с состоя) морской поверхности и углом возвышения спутника.

И

ПУБЛИКАЦИИ.

Основные положения диссертационной равоты изложены в публиях!

1. Лесман М.Я., Окунев- И.Б.', Трофимова H.A. Структура •олучевости в спутниковом канале морской аварийной радиосаяаи.

кн. i Материалы XI НТК секции радиосвязи и радионавигации. ■ докл. XI НТК ЛБНТОВТ. - M.i 1985, с.12-13.

2. Трофимова H.A. Исследование перерывов связи при затенении юбуя морской волной. - В кн.1 Совершенствование морской юсвязи. Са.научн.'тр. - Л.| Транспорт, 1983, с.103-110.

3. Лесман М.Я., Окунев К).Б., Трофимова H.A. Модель сигнала, /чаемого, радиовуем с поверхности моря. — В kh.i VIII тозиум по провлеме иэвыточности в информационных системах. —

изд. ЛИАП, 1983, с.103-106.

4. Лесман М.Я., Окунев Ю.Б., Трофимова H.A. Хаьаткеристики юканала аварийный радиовуй - геостационарный спутник связи. -биотехнические системы и устройства! Св.научн.тр. УИС. - Л.1 . ЛЭИС, 1984, с.79-88.

5. Трофимова H.A. Методика и результаты - расчетов жтеристик мнсголучевости в спутниковом канале морской »ийной радиосвязи. - В кн.i Системы и срвдстэа мопсйой •гасвязи. Св.научн.тр. - Л.1 Транспорт, 1984, с.9В—1ВЗ.

6. Лесман М.Я., Окунез Ю.С.. Тро'*'им1:)за H.A., фомин Ю.П. •осы ЭМС в системах морской аварийной радиосвязи. — 8 кн.! чтромагнитная совместимость радиоэлектронных сродстэ п эижных системах. - Тез.докл. НТК НТО РЭС им.А.С.Попова. — •9 1905, с.62-64.

7. Трофимова H.A. Влияние? затенений вуя на прием соовщений а гене морской аварийной спутниковой радиосвязи. — В кн.t ;кая радиосвязь. Св.научн.тр. - Л-i Транспорт, 1985, с.64-67.

О. Proposed Amendment to Report 763-1. Signal Levol iation Due to ttaltipath E-f-Foct over Link» o-f M-.^ila -el lite Service. - USSR Document on 6-th Seemion IWP B/7/9,

io, 14-22 May, 19БЗ.

9. Гесм«н М.Я., Окунэв Ю.Б.. Трофимова H.A. Эфр«жтивность

спутниковой системы морской аварийной . радиосвязи» — G 1 Помехоустойчивость и эффективность систем передачи инфсрмги Теэ.докл. НТК НТО РЭС им.А.С.Полова. - Одесса! 1986, с.6-7.

10. Арвуманян Ю.В., Захаров .A.A., Трофимова "I Математическая модель системы морской аварийной радиосвязи.. -кн.: Перспективы развития систем морской радиосвязи. Св.научн. - Л.1 Транспорт, 19В6,лс.26т31.

11. Брусенцог А.Г. ,Конторович . В.Я. ,Трофимова Н.А.Модал>-ваниа канала радиосвязи радиобуй-спутник.Вкн.¡Гловальные сг никовые системы связи, оповещения и спасания на море. Св.нэд тр.Я.|Транспорт,1987.-С.93-98.

Подписано к печати 23.03.93. Тираг 60 экз.Объем I п.л. ЛР » 020475 от 10.03.92. 2okq3 * Wi

Тип. ЭИС, 198320, г.С,-Петербург, Свободы, 31.