кционирования таких систем является возможность возникновения нежелательных связей как между элементами этой системы, так и
сдругими системами.
Кчислу системотехнических относятся различные меры, при нимаемые для обеспечения совместной работы различных уст ройств - составных элементов некоторой системы, понимаемой как совокупность устройств, предназначенных для решения общих задач данной совокупности средств (внутрисистемная ЭМС). Так же системотехнические меры являются одним из средств достиже ния условий совместной работы устройств как элементов различ ных систем (межсистемная ЭМС). В любом случае отличительным признаком системотехнических мер является то, что они прово дятся в одном из следующих направлений:
-выбор, обеспечение или, по необходимости, изменения прин ципа работы системы, направленные на сокращение протяженно
сти размеров необходимых областей, соответствующих излучени ям радиопередающих устройств и (или) восприимчивости рецеп торов - радиоприемных устройств как элементов рассматривае мых систем,
-планирование, распределение или, по необходимости, пе рераспределение доступной части радиочастотного ресурса меж ду элементами, входящими в рассматриваемую систему (системы).
Первую из перечисленных групп представляют разнообраз ные методы и технические решения, относящиеся к построению систем с учетом обеспечения условий совместной работы в усло виях как создаваемой электромагнитной обстановки, так и суще
ствующей вследствие работы уже имеющихся средств.
Состав указанной группы приемов весьма обширен. К их чис лу можно отнести:
-выбор способа передачи информации - вида и параметров модуляции с целью сокращения по возможности необходимой ши рины полосы частот Вл. Иллюстрирующим примером является пере
ход от использования традиционной амплитудной модуляции
(Вя = 2FB, где FB - верхняя частота в спектре модулирующего сигнала)
коднополосной амплитудной модуляции (5н = FB);
-использование помехоустойчивых цифровых методов кодиро вания информации, кодов с коррекцией ошибок и т.д. Эффект
196
сокращения протяженности областей восприимчивости рецепторов в данном случае состоит в снижении восприимчивости рецепторов к помехам. Кроме того, использование помехоустойчивых мето дов передачи информации открывает возможности в ряде случаев
снизить мощности соответствующих радиопередатчиков, что мо
жет интерпретироваться как сокращение протяженности областей, соответствующих источникам помех;
-использование принципа территориально-распределенных
радиопередающих устройств. Согласно этому принципу требуе
мая зона обслуживания обеспечивается разбиением ее на ряд зон
меньшей протяженности, обслуживаемых радиопередающими ус тройствами меньшей мощности;
-использование принципов создания управляемого (комму тируемого) направленного излучения в направлении на обслужи ваемый радиоприемник вместо ненаправленного излучения (или секторного, соответствующего всей совокупности обслуживаемых
средств) С аналогичными целями организуется также простран ственно направленный радиоприем рецепторами соответственно условиям работы со «своим» абонентом. К этой же группе можно отнести и использование принципа создания равных значений на пряженности излучаемых полей в зоне обслуживания, что обеспе чивается использованием антенн с диаграммами направленности специальной формы. Примером использования приемов этой под группы может служить использование передающей системы с мно голучевой ДН, коммутируемой таким образом, чтобы в момент связи с данным корреспондентом использовался соответствующий
ему луч указанной ДН. Другим примером может служить органи
зация радио-телевещания со спутника на геостационарной орби те. При традиционной организации зона указанного вещания на поверхности земли представляет собой круг (эллипс) с размерами,
определяемыми шириной луча в обеих главных плоскостях борто вой антенны. При использовании антенны с ДН специальной фор мы форма облучаемой области соответствует конфигурации об служиваемой территории (страна, регион и т.д.);
-использование адаптивных методов организации работы эле ментов радиосистемы. Согласно этому подходу те или иные пара метры, определяющие текущее использование радиочастот-
Ю Е Седельников 8 |
197 |
ного ресурса, изменяются сообразно требованиям выполнения ос новных функций и условий обеспечения ЭМС. Отличие от жестких
мер в данном случае определяется более гибкой организацией, по зволяющей отслеживать изменения условий работы, в том числе изменения электромагнитной обстановки Примером может слу жить использование так называемых адаптивных антенн, автома тически настраивающихся на прием согласно критерию максиму ма отношения «сигнал /(помеха + шум)»;
- сокращение использования радиотехнических средств час тичной (или даже полной) заменой радиоканалов на волноводные и оптические линии передачи информации. Примером может слу жить организация мобильной сухопутной связи, где связь базовых станций с подвижными объектами осуществляется по радиокана лу, а связь базовых станций между собой - при помощи волокон но-оптических линий связи. Другой пример - осуществление теле
визионного вещания на небольших территориях. При этом прием телевизионных передач осуществляется локальной базовой стан цией по радиоканалу (в том числе приемом излучений со спутни ка-ретранслятора на геостационарной орбите) Прием передач отдельными абонентами - различными методами, в том числе сред ствами кабельного телевидения.
Вторая из названных групп имеет в основе те или иные при емы, не затрагивающие принцип действия системы, и имеющие целью рациональное распределение доступного радиочастотного
ресурса между отдельными средствами Рассмотрим эти вопросы сначала с методологической точки зрения.
В основу обеспечения ЭМС на уровне объекта системы поло жен системный подход, подключающий определение свойства средств, влияющих на другие средства в системе, выявление, опи сание и анализ связей, упорядочивание и организацию системы в
целом Результатом такого подхода должно быть достижение наи лучшего качества работы совокупности РЭС. При этом большое значение придается системным свойствам объектов, обеспечива
ющим их функционирование в данной совокупности РЭС. Реше ние этих задач опирается на анализ ЭМС в группе средств, конеч ная цель состоит в рациональной организации системы и соответ ствующем выборе параметров ее элементов.
198
Эти параметры можно условно разделить на две группы. Отне сем к первой из них показатели, изменение которых, улучшая каче ство работы отдельных средств, не приводит к изменению условий работы других средств в системе. Примерами таких параметров яв ляются показатели эффективной избирательности радиоприемников, показатели помехоустойчивости отдельных РЭС, эффективность эк
ранирования элементов РЭС и т.д. Обозначим их как х'у, где i = 1,2.. .N
соответствует номеру средства; j - 1,2... М: - номеру параметра. Вторая группа объединяет такие параметры, изменение ко
торых влияет как на индивидуальные показатели отдельных
средств, так и на условия работы средств в группе К ним относят
ся функциональные показатели РЭС: значения рабочих частот и полос частот, мощности радиопередатчиков, чувствительности приемников, коэффициенты усиления антенн и т д., и специфичес кие параметры РЭС, влияющие на ЭМС, например уровни побоч
ных излучений передатчиков. Обозначим эти параметры через х". В любой конкретной задаче пределы изменения параметров х' и х" ограничены техническими, организационными, экономи ческими и другими факторами. Например, возможность измене ния расположения РЭС определяется заданной территориальной
областью, пределы изменения рабочих частот - выделенной поло
сой и т.д х’ е QT1, х" е Qt,. где Q^,- математические условия
существующих ограничений.
Качество работы каждого 5-го средства можно охарактеризо вать показателем Q5, отражающим выполняемые им функции. Значе
ние Qs для некоторого 5-го устройства, функционирующего в идеали зированных условиях, зависит только от его собственных парамет
ров x's, х". В ЭМО, созданной окружающими РЭС различного на
значения, качество работы каждого РЭС зависит также от парамет
ров других Qs^Qs(x\. х’2 ...,х",х" ...).Для группы РЭС (системы)
также можно ввести показатель качества Q%, отражающий выполне ние поставленных задач совокупностью РЭС. Эта величина зависит от индивидуальных показателей качества РЭС в группе и, следова
тельно, от их параметров х’уи ху ■ Qz = Qz(Q1,—Qs,—)-8^x'},x",—y
199
Общий характер влияния параметров выделенных групп на
индивидуальные и совокупные показатели качества различен Па раметры первой группы влияют только на показатель качества отдельных РЭС. Совершенствование этих средств одновременно улучшает качество работы системы в целом (рис. 4.9). Изменение параметров второй группы, улучшая показатели одного средства, одновременно влияет на условия работы других средств. Напри мер, увеличение мощности передатчика z-ro средства улучшает отношение сигнал-помеха приемника, принимающего данное со общение (2, возрастает, рис. 4.9). В то же время увеличение мощ ности этого передатчика может ухудшить отношение сигнал-по меха в тех приемниках, для которых излучения данного передат чика являются помехами (£> убывает, рис. 4 9). Поэтому парамет ры второй группы, наилучшие для совокупности РЭС, являются
результатом компромисса
Рис 4 9 Характер влияния различных групп параметров ЭМС на показатель качества РЭС
Возможны два подхода к задаче выбора указанных парамет ров в системе. Согласно одному из них требуется найти оптималь
ное значение варьируемых параметров |x) = (xj7 ,х\; ..х^...), при
которых достигается наилучшее (экстремальное) значение пока зателя качества для всей совокупности РЭС:
&(1Х)) = тах, хеГ2х. |
(4-7) |
200