ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Замирания сигналов при тропосферном распространении радиоволн из "Распространение радиоволн Издание 4 " Замирания сигналов отмечаются не только при тропосферном распространении, но и в ряде других случаев, поэтому изучаемый в настоящем параграфе материал в одинаковой мере относится ко всем видам замираний, в том числе и к возникающим при ионосферном распространении радиоволн. [c.160] Наличие замираний вынуждает нас вводить специальные определения для характеристики среднего уровня принимаемого сигнала и степени отклонения мгновенных значений уровня от указанного среднего значения. Наиболее распространенным является выражение среднего уровня в медианных значениях напряженности поля. [c.160] Выше указывалось, что наиболее полно замирания характеризует функция распределения. Обработка наблюдений за характером медленных колебаний уровня принимаемого сигнала, обусловленных изменяюш имися метеорологическими условиями (а не интерференцией лучей), показывает, что они подчиняются логарифмически нормальному закону распределения и только накла-дываюш иеся на них более быстрые колебания (т. е. замирания в собственном смысле этого слова) следуют рассмотренному выше закону Рэлея. [c.161] Хорошо известно, что весьма большое число случайных процессов, с которыми приходится встречаться при изучении различных явлений в природе и в технике, подчиняется нормальному закону распределения. Установлено, что этот закон проявляется всякий раз, когда рассматриваемая случайная величина находится под воздействием большого числа случайных величин, каждая из которых вносит только малый вклад в результируюш ее значение. [c.161] Дисперсией, по определению, называют математическое ожидание квадрата отклонения величины Z от математического ожидания Z, т. е. [c.162] Дисперсия характеризует меру отклонения случайной величины от ее среднего значения чем меньше дисперсия, тем меньше отклоняется исследуемая величина от ее среднего значения. [c.162] Как показывает более подробный анализ закона нормального распределения, стандартное отклонение а представляет собой такое отклонение от медианного значения, при котором вероятность превышения этого уровня составляет соответственно 16 и 84%. [c.162] График функции логарифмически нормального распределения изображен на рис. 3.31. По оси абсцисс отложены вероятности превышения уровня мин, выраженные 1В процентах, причем (Масштаб выбран с таким расчетом, чтобы лога-рифм1ически нормальная за-вйоимость выражалась прямой линией. [c.162] Закон Рэлея в чистом виде реализуется далеко не во всех случаях. В тех условиях, когда поле в месте приема представляет собой результат интерференции колебания с постоянной амплитудой и фазой и множества колебаний с произвольными амплитудами и случайными фазами (последние образуют ансамбль Рэлея ), выполняется так называемый обобщенный закон Рэлея, или закон Райса [41]. [c.163] Все виды замираний, независимо от диапазона волн и способа распространения, обладают свойствами временной, пространственной н частотной избирательности. [c.164] Из формулы следует, что функция автокорреляции представляет собой среднее по времени значение произведений функций, разделенных промежутком времени т. После интегрирования переменная естественно, исчезает, поэтому независимой переменной функции корреляции является сдвиг по времени т. Функция автокорреляции характеризует статистическую связь между значениями случайной величины, разделенными интервалом т. Если т- 0, то функция автокорреляции стремится к максимальному значению / (0)=.р(0-По мере роста т Я (т) монотонно уменьшается. [c.165] Свойство пространственной избирательности заключается в том, что характер замираний сигнала при одновременном приеме его в пунктах, удаленных на расстояние делается все более независимым по мере роста /. Начиная с некоторого критического значения разнесения антенн /кр замирания делаются практически независимыми. Объясняется это тем, что радиоволны, воздействуюш.ие на разнесенные антенны, создаются в несколько различных условиях, хотя и в пределах общего объема рассеяния. [c.165] При / = 0, / 1,2(0) = 1, а при возрастании / монотонно стремится к нулю. Экспериментальные данные показывают, что при тропосферном распространении и разнесении антенн на расстояние порядка /=100 . коэффициент корреляции весьма мал и замирания у разнесенных антенн протекают независимым образом. [c.165] Л/=4 Мгц он уменьшался до значения Я(А[) 0,1 (42]. В этом проявляется свойство частотной избирательности зам ираний. [c.166] Свойства пространственной и частотной избирательности замираний широко используются в практике радиосвязи для борьбы с искажениями сигналов, обусловленными замираниями. [c.166] к примеру, 51 10%, то это значит, что сигнал будет уверенно приниматься в течение 90% времени работы линии радиосвязи. [c.166] Способы сложения сигналов при приеме на разнесенные антенны и при использовании разнесения по частоте подробно рассматриваются в. курсе радиоприемных устройств. Рисунок 3 33 весьма наглядно показывает, насколько эффективны такие меры борьбы с замираниями, как прием на разнесенные антенны или применение разнесения по частоте, или использование того и другого приема одновременно. Особенно велик выигрыш при переходе от одинарного приема (так называют прием на одну антенну) к сдвоенному. Дальнейшее увеличение числа разнесенных антенн хотя и приводит к заметному выигрышу, но не к столь большому, как переход от одной антенны к двум. Заметим, что прием на разнесенные антенны не может быть использован как мера борьбы с медленными колебаниями уровня принимаемого сигнала. [c.166] Другим параметром замираний является их частота. Раньше упоминалось, что частоту замираний в первом приближении можно характеризовать их средней длительностью. Более полной характеристикой является закон распределения средней длительности. Однако во многих случаях удобнее пользоваться понятием о частотном спектре замираний, точнее о частотном спектре огибающей амплитуды принимаемого сигнала. [c.166] До сих пор рассматривались замирания на тропосферных линиях связи в предположении, что передатчик работает в режиме непрерывного излучения. В тех же случаях, когда по каналам связи передаются широкополосные сигналы (несколько десятков телефонных сообщений или телевизионная программа), замирания существенно влияют на полосу частот, передаваемых без искажений. Действительно, в силу рассмотренного выше свойства избирательности замираний, если интервал частотной корреляции составляет А/, то только в пределах этой полосы сообщение будет воспроизводиться без существенных искажений. [c.167] Вернуться к основной статье