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Comment mesurer la puissance d'un signal radio d'une certaine fréquence. Les paramètres principaux du signal radio. Options et accessoires pour les compteurs de puissance de la série Anritsu ML2490A

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    Atténuateur et adaptateur de 30 dB inclus

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    Niveau de puissance sans référence: 50dBM thru 0dBM.
    Ajustement: Paramètres d'atténuateur programmables, correction des données
    Source de courant: USB ou CC Source 6-16V
    Test d'équipement calibré: \u003e 100 dans le ratio de fréquence / puissance
    Connecteur: sMA de haute qualité standard
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    Dimensions (LXWXH): L \u003d 90mm x w \u003d 52mm x h \u003d 19mm
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    Niveau de puissance avec atténuateur: 50dBM thru 0dBM.
    Ajustements: Réglage de l'atténuateur programmable, Lecture corrigée
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    Poids (grammes): 40g.
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La tâche. 3.

Partie théorique. quatre

Dispositions de base. quatre

Unités de mesure des signaux radio. cinq

Modèle Okamura chapeau. 7.

Modèle Cost231-Hut. huit

Coût du modèle 231-Walfish-ikgagi. huit

Résultats de recherche. Onze


La tâche

1. Effectuer des études comparatives sur des modèles empiriques d'atténuation des ondes radio okamura-chapeau, coût 231-hut et coût 231 Walphish-ikgagi aux caractéristiques données du canal de communication pour l'option 4 des instructions méthodiques;

3. Rapport problématique Preuve de la présence des sections suivantes: 1) Tâche, 2) La partie théorique (texte est jointe) et 3) Résultats de la recherche - deux dessins avec trois graphiques chacun.

REMARQUE: Calcul des modèles COST231Uuel-IKEGA uniquement pour le cas de la visibilité directe.


Partie théorique

Dispositions de base

Les études de radio radio dans les conditions urbaines revêtent une grande importance dans la théorie et la technologie de la communication. En effet, dans les villes vivant le plus grand nombre de résidents (abonnés potentiels), et les conditions de propagation des ondes radio diffèrent de manière significative de la distribution dans des espaces libres et de l'espace semi-libre. Dans ce dernier cas, la distribution sur la surface de la terre ordinaire est comprise lorsque le diagramme de rayonnement ne se croisit pas avec la surface de la Terre. Dans ce cas, avec des antennes directionnelles, l'impact des ondes radio est déterminé par la formule:

L. = 32,45 + 20(lGD km + lGF MHC) – 10lGG PER - 10LGG PR, dB \u003d.

= L 0 -10lGG PER - 10LGG PR, dB. (une)



L 0 est l'affaiblissement principal de l'espace libre, DB;

d KMS - distance entre l'émetteur et le récepteur, km;

f MHz - fréquence de fonctionnement, MHz;

G par et G pr. - Coefficients de renforcement des antennes de transmission et de réception, respectivement DBI.

Affaiblissement de base L 0. Il est déterminé avec des antennes isotropes qui émettent uniformément dans toutes les directions et sont également prises. Par conséquent, l'affaiblissement se produit en raison de la dispersion de l'énergie dans l'espace et une petite arrivée à l'antenne de réception. Lors de l'utilisation d'antennes dirigées, ciblées par les rayons principaux les uns envers les autres, l'atténuation diminue conformément à l'équation (1).

La tâche de l'étude est la définition d'une chaîne radio, un message de support (signal radio), qui assure la qualité et la fiabilité requises de la communication. Le canal de communication dans les environnements urbains n'est pas une valeur déterministe. Outre le canal direct entre l'émetteur et le récepteur, il existe des interférences d'interférence en raison de nombreuses réflexions du sol, des murs et des toits de structures, ainsi que du passage du signal radio à travers le bâtiment. En fonction de la position mutuelle de l'émetteur et du récepteur, il existe des cas d'absence de canal direct et pour le signal reçu dans le récepteur, vous devez lire le signal avec l'intensité la plus élevée. Dans une connexion mobile, lorsque l'antenne du récepteur d'abonné est à une altitude de 1 à 3 mètres du sol, ces cas sont dominants.

La nature statistique des signaux reçus nécessite des hypothèses et des restrictions dans lesquelles la prise de décision est possible. La principale hypothèse est la stationnement du processus aléatoire avec l'indépendance des interférences d'interférence les unes des autres, c'est-à-dire l'absence de corrélation mutuelle. La mise en œuvre de ces exigences a conduit à


la séparation des canaux radio urbains aux trois types principaux: channels Gauss, riz et relais.

Le canal de Gaussiens est caractérisé par la présence d'un faisceau droit dominant et de petites interférences. L'attente mathématique de l'affaiblissement du signal radio est décrite par la loi normale. Ce canal est inhérent aux signaux de télévision d'une télévision bash lors de la prise d'antennes collectives dans des bâtiments résidentiels. Le canal de riz est caractérisé par la présence de rayons directs, ainsi que par les bâtiments réfléchis et les rayons et la disponibilité de diffraction sur les bâtiments. L'attente mathématique de l'affaiblissement du signal radio est décrite par la distribution du riz. Ce canal est inhérent aux réseaux avec une antenne surélevée sur des bâtiments délicats urbains.

Le canal de relais est caractérisé par l'absence de rayons directs et le signal radio à la station mobile tombe à travers le remontage. L'attente mathématique de l'affaiblissement du signal radio est décrite par la distribution du relais. Ce canal est inhérent aux villes avec des immeubles de grande hauteur.

Les types de canaux et leurs fonctions de densité de distribution sont pris en compte lors du développement de signaux de diffusion de modèles dans des conditions urbaines. Cependant, les statistiques généralisées ne suffisent pas lors du calcul des conditions de propagation spécifiques, dans lesquelles l'atténuation des signaux dépend de la fréquence, de la hauteur de la suspension de l'antenne et des caractéristiques de conception. Par conséquent, lors de l'introduction de la communication cellulaire et de la nécessité d'une planification de fréquence-territoriale, des études expérimentales sur l'affaiblissement dans diverses villes et conditions de distribution ont été réalisées. Les premiers résultats de la recherche axés sur la communication cellulaire mobile sont apparus en 1989 (W.C.Y.LEE). Cependant, même tôt, en 1968 (Y.Okumura) et en 1980 (M.Hata) a publié les résultats de la recherche sur les formes d'onde radio dans la ville, axée sur les transcades et la télévision mobiles.

D'autres études ont été menées avec le soutien de l'Union internationale des télécommunications (UIT) et visaient à clarifier les conditions de l'applicabilité des modèles.

Vous trouverez ci-dessous les modèles qui sont devenus les plus courants dans la conception de réseaux de communication pour les conditions urbaines.

Unités de mesure de signaux radio

En pratique, deux types d'unités de mesure sont utilisés pour estimer le niveau de signaux radio: 1) sur la base des unités de puissance et 2) sur la base des unités de tension. Depuis la puissance à la sortie de l'antenne de l'émetteur pour de nombreuses commandes de qualité supérieure à l'entrée de l'antenne du récepteur, des unités de puissance et de tension multiples sont utilisées.

La multiplicité des unités est exprimée en décibels (DB), qui sont des unités relatives. Le pouvoir est généralement exprimé en millivatts ou en watts:


P dbmw \u003d 10 lg (p / 1 MW),(2)

R dbw \u003d 10 lg (p / 1 w).(3)

Par exemple, une puissance égale à 100 W, dans les unités ci-dessus, sera égale à: 50 dBMW ou 20 dbw.

En unités de tension comme base, 1 μV (microvolt) est acceptée:

U dbmkv \u003d 20 lg (U / 1 μV). (4)

Par exemple, la tension égale à 10 mV, dans les unités relatives données de 80 dBMKV.

Les unités de puissance relatives sont utilisées, en règle générale, pour exprimer le niveau de signal radio de l'émetteur, des unités de tension relatives - pour exprimer le niveau de signal du récepteur. La relation entre les dimensions des unités relatives peut être obtenue sur la base de l'équation P \u003d u 2 / rou alors U 2 \u003d pr, R Il y a une résistance d'entrée d'antenne, cohérente avec la ligne qui résume jusqu'à l'antenne. Logarithming les équations données et, en tenant compte des équations (2) et (4), nous obtenons:

1 dbmw \u003d 1 dbmkv - 107 dB avec R \u003d.50 ohms; (5a)

1 dbmw \u003d 1 dbmkv - 108,7 dB avec R \u003d.75 (5 b)

Pour exprimer la puissance de l'émetteur utilise souvent la caractéristique - power rayonné efficace - EIM. C'est la puissance de l'émetteur, en tenant compte du coefficient de gain (ku \u003d G.) Antennes:

EIM (DBW) \u003d P (DBW) + G (DBI). (6)

Par exemple, un émetteur de 100 W fonctionne sur une antenne avec un gain de 12 dBi. Puis eim \u003d 32 dbw, ou 1,3 kW.

Lors du calcul de la zone de revêtement de la station de communication cellulaire ou de la plage de l'émetteur de diffusion de la télévision à air, le gain de l'antenne doit être pris en compte, c'est-à-dire d'utiliser la puissance efficace de l'émetteur rayonné.

Le coefficient d'amélioration de l'antenne a deux unités: dBI (DBI) - coefficient d'amplification par rapport à une antenne isotrope et dBD (DBD)-CHEfficit gain par rapport au dipôle. Ils sont interconnectés par le ratio:

G (DBI) \u003d g (DBD) + 2.15 dB. (7)

Il convient de prendre en compte que le coefficient de renforcement de l'antenne de la station d'abonné est généralement prisé égal à zéro.


Okamura Hata modèle

La version principale du modèle Okamura et ses co-auteurs est conçue pour les conditions d'application suivantes: la gamme de fréquences (150 - 1500) MHz, la distance entre les stations mobiles et les stations de base est de 1 à 100 km, la hauteur du L'antenne de la station de base est de 30 à 1000 m.

Le modèle est construit sur une comparaison d'affaiblissement dans une ville avec un affaiblissement dans l'espace libre, en tenant compte des composants correctifs en fonction de la fréquence, de la hauteur des antennes des stations de base et mobile. Les composants sont présentés sous forme de graphiques. De grandes distances et hauteurs de stations de base sont plus appropriées pour la radiodiffusion que pour la communication cellulaire. De plus, la capacité de résolution des graphiques est faible et moins pratique qu'une description analytique.

La cabane s'est approchée des graphiques sous vide par des ratios analytiques, a réduit la fourchette de fréquence à 1500 MHz (occamus qu'elle a été surestimée et n'a pas répondu à la précision de l'estimation de l'affaiblissement), a réduit la gamme de distances d'une à vingt kilomètres et également réduite. La hauteur de l'antenne de la station de base à 200 mètres et a adressé la clarification de certains composants des modèles de soupape. À la suite de la modernisation de la hutte, le modèle s'appelait Okamura Hut et est populaire pour évaluer l'affaiblissement des signaux de télévision et dans la plage cellulaire jusqu'à 1000 MHz.

Pour le pouvoir d'affaiblissement de la ville L. En décibels (DB) décrit la formule empirique:

L, DB \u003d 69,55 + 26,16 LGF - 13.83LG +(44.9-6,55 lg d- a ( ), (8)

f. - Fréquence en MHz,

rÉ. - la taille de la station de base et de l'abonné (mobile) à km,

La hauteur de la suspension des stations d'antenne de base et d'abonnés.

En formule (8) composante une ( ) Définit l'effet de l'altitude de l'antenne de la station d'abonné pour atténuer la puissance du signal.

Pour la ville moyenne et la hauteur moyenne de la construction, ce composant est déterminé par la formule:

une ( ) = (1.1 LGF - 0.7) - 0.8, dB. (neuf)

Pour la ville avec des bâtiments hauts une ( ) Déterminé par la formule:

une ( ) = 8,3 (lg 1,54. ) 2 - 1.1 pour f.< 400 МГц; (10)

une ( ) = 3,2 (lg 11,75 ) 2 - 5 pour f.\u003e 400 MHz. (Onze)


Dans la zone suburbaine, la perte lorsque la propagation du signal dépend plus de la fréquence que de la hauteur de l'antenne de la station d'abonné et, car le composant Δ est ajouté à l'équation (8), en tenant compte de l'équation (9) L, db.Défini par l'équation:

Δ L, db. = - 5,4 – (lg (0,036 f) 2) 2. (12)

En zones ouvertes δ L, db.les antennes isotropes sont décrites par l'équation:

Δ L, db. = - 41 – 4,8 (lGF.) 2 + 18,33lGF.. (13)

L'inconvénient du modèle Okamura-Hut est de limiter la plage de fréquences à 1500 MHz et l'incapacité de l'utiliser pour une distance de moins d'un kilomètre.

Dans le cadre du coût 231 de l'Union européenne (coopération pour la recherche technique scientifique), deux modèles ont été développés, ce qui a éliminé les défauts notés du modèle Okamura-Hut. Ces modèles sont discutés ci-dessous.

Modèle Cost231-Hut

1 , < 200m, 1 < < 10m..

Le modèle vous permet d'estimer l'affaiblissement par la formule:

L.= 46,3 + 33,9 lg f -13,8 lgh b - a (h a) + (44,9 – 6,55lgh b.) lG D + C, DB, (14)

DE\u003d 0 pour les villes moyennes et les zones de banlieue et DE\u003d 3 pour les centres de grandes villes.

Ce modèle ne convient pas à l'estimation de la longueur d'onde du signal à des distances entre les abonnés et les stations de base inférieures à 1 km. À de courtes distances, la nature du développement se manifeste plus fortement. Pour ces cas, le modèle COST231-WALTICH-IKGAGI a été développé.

Les paramètres principaux du signal radio. Modulation

§ Puissance du signal

§ Signal spécifique

§ Durée du signal T. détermine l'intervalle de temps pendant lequel le signal existe (différant de zéro);

§ La plage dynamique est le rapport entre le plus grand pouvoir de signal instantané au plus petit:

§ la largeur du spectre du signal F - la bande de fréquence, dans laquelle l'énergie du signal principal est concentrée;

§ La base de signal est un produit de la durée du signal à la largeur de son spectre. Il convient de noter qu'entre la largeur du spectre et la durée du signal dépendent inversement la dépendance proportionnelle: le spectre plus court, plus la durée du signal est plus courte. Ainsi, la magnitude de la base reste presque inchangée;

§ rapport de signal / bruit égal au rapport de la puissance du signal utile à la puissance de bruit (S / N ou SNR);

§ Le volume des informations transmis caractérise la bande passante du canal de communication nécessaire pour transmettre le signal. Il est défini comme un produit de la largeur du spectre sur sa durée et sa gamme dynamique.

§ Efficacité énergétique (immunité potentielle du bruit) caractérise la précision des données transmises lorsqu'il est exposé au signal de bruit gaussien blanc additif, à condition que la séquence de caractères soit restaurée par un démodulateur idéal. Déterminé par le rapport signal à bruit minimal (E B / N 0), qui est nécessaire pour transmettre des données via le canal avec un bug qui ne dépasse pas la spécifiée. L'efficacité énergétique détermine la puissance minimale de l'émetteur nécessaire à une opération acceptable. La caractéristique de la méthode de modulation est la courbe d'efficacité énergétique - la dépendance de la probabilité d'une erreur de démodulateur idéale du rapport signal à bruit (E B / N 0).

§ Efficacité spectrale - Rapport du débit de données de données à la largeur de bande d'utilisation du canal radio.

    • Amps: 0,83.
    • NMT: 0.46.
    • GSM: 1.35

§ La résistance aux effets du canal de transmission caractérise la précision des données transmises lorsqu'elle est exposée à un signal de distorsions spécifiques: décoloration due à la propagation de multiples, la limitation de la bande, axée en fréquence ou en temps d'interférence, l'effet Doppler, etc. .

§ Exigences pour la linéarité des amplificateurs. Pour améliorer les signaux avec certains types de modulation, on peut utiliser des amplificateurs de classe C non linéaires, ce qui permet de réduire considérablement la consommation d'énergie de l'émetteur, tandis que le niveau de rayonnement peu commun ne dépasse pas les limites autorisées. Ce facteur est particulièrement important pour les systèmes mobiles.

Modulation (Lat. Modulatio - Dimension, Rhythm) - Le processus de modification d'un ou plusieurs paramètres de vibrations de porteuse haute fréquence par la loi d'un signal d'information à basse fréquence (messages).



Les informations transmises sont posées dans le signal de contrôle (modulant) et le rôle du support d'information effectue une oscillation à haute fréquence appelée support. La modulation est donc le processus de "atterrissage" d'oscillation d'informations sur un support bien connu.

En raison de la modulation, le spectre du signal de commande basse fréquence est transféré dans la zone haute fréquence. Cela vous permet de configurer le fonctionnement de tous les périphériques de transmission de réception à différentes fréquences lors de l'organisation du dispositif de radiodiffusion afin qu'ils "ne soient pas interfôfers" mutuellement.

Le transport de différentes formes (rectangulaire, triangulaire, etc.) peut être utilisé comme support, mais les oscillations harmoniques sont utilisées le plus souvent. Selon lesquels des paramètres des changements d'oscillation de support, distinguent le type de modulation (amplitude, fréquence, phase, etc.). La modulation du signal discret est appelée modulation numérique ou manipulation.

7.9 Mesure des paramètres de la mesure des systèmes de radiofréquence de la fonction BER (C / N)


Dans la méthode de mesure moderne, BER utilise divers régimes à partir de laquelle deux principales peuvent être distingués.

Figure. 7.16. Le diagramme de la méthode d'un atténuateur reconstruit.

Dans cette méthode, le chemin radiofréquence du récepteur comprend un atténuateur reconstruit, avec lequel une atténuation supplémentaire est faite et la stabilité du signal de réception est constante pour l'ensemble du temps de mesure. Les niveaux de signal et de bruit sont mesurés à l'aide d'un compteur de puissance, tandis que la mesure de bruit dans le trajet de fréquence intermédiaire du récepteur sans filtrage donne une valeur supérieure à la puissance de bruit réelle dans le chemin du chemin. Par conséquent, lors de la mesure de la puissance, des filtres supplémentaires sont utilisés, configurés dans la bande de travail de fréquence.

Le paramètre d'erreur BER est mesuré par l'analyseur de canaux numériques.

L'inconvénient principal de la méthode est l'hypothèse de la puissance constante du signal utile pendant toute la période de mesure. Dans des conditions réelles, le niveau du signal utile subit des oscillations significatives en raison de la répartition des ondes radio et des changements dans les conditions de distribution. Pour cette raison, le ratio C / N peut également changer, même si même le changement de C / N par dB peut entraîner le changement de BER par commande. Ainsi, cette méthode ne permet pas de fournir la précision de la mesure requise, en particulier des valeurs de petite activité.

2. Procédé d'interférence de mesure BER (C / AT), dont le diagramme est représenté sur la Fig. 7.17, utilise un périphérique spécial - l'analyseur / simulateur du paramètre C / N, qui implémente la mesure du niveau de puissance du signal utile C lors d'un niveau de bruit spécifié N, qui assure une précision élevée de la détermination du paramètre C / N . Dans cette méthode, l'analyseur / Simulator ajuste automatiquement le niveau du bruit effectué, tandis que la précision de mesure des caractéristiques de la BRE (C / AT) peut atteindre ~ 1sg12 valeurs. En conclusion de cette considération de la fonction BER (CIN), nous notons ce qui suit.

1. Les conditions de dépendances théoriques et pratiques de la substance / n) montrent que les dépendances pratiques diffèrent de théoriques en ce que les valeurs pratiques du BER nécessitent une relation plus grande à C / N. Cela est dû à diverses causes de la détérioration du paramètre dans les chemins de fréquence intermédiaire et radioélectrique.

2. En pratique, les contributions des chemins de fréquences radio et intermédiaires sont comparables entre elles, avec un système de transmission d'informations numériques à une vitesse maximale de 90 Mbps, les valeurs suivantes de la détérioration du paramètre BER sont observées.


Figure. 7.17. Schéma de mesure des interférences de mesure BER (C / N)

Détérioration du chemin de fréquence intermédiaire:

Erreurs en phase et amplitude du modulateur - un dB;

Interférences intersimalistes liées au fonctionnement des filtres - 1,0 dB;

La présence de bruit de phase est de 0,1 dB;

Procédures de codage différentiel / de décodage - 0.3 dB;

Jitter (tremblement de phase) - 0,1 dB;

Un excès de bande de bruit de démodulateur - 0,5 dB;

Autres raisons (effet du vieillissement, instabilité de la température) - 0,4 dB.

Donc, dans la quantité dans le tractus PC, la détérioration de la valeur BER peut atteindre 2,5 dB. La détérioration du ber dans le chemin de radiofréquence:

Effets de non-linéarité - 1,5 dB;

Détérioration associée à la restriction de la bande passante du canal et au temps de groupe de retard - 0,3 dB;

Interférence dans les canaux adjacents - 1,0 dB;

Les détériorations associées aux effets de l'atténuation et à l'apparence d'un signal d'écho - 0,2 dB. Total, dans le chemin de fréquence radio RF, la détérioration du BER sera de 3 dB, c'est-à-dire dans le système

Traductions La détérioration de la BER peut atteindre -5,5 dB.

Il convient de noter que sur les chiffres. 7.16, 7.17 n'a pas examiné le but des égaliseurs dans des radioactus numériques.

Mesure de la fréquence et de la puissance dans les chemins radiofréquences.

Mesurer la fréquence et la puissance du signal radio utile sont implémentés dans la pratique les méthodes suivantes:

1) compteurs de fréquences et compteurs de puissance utilisés,

2) Les analyseurs de spectre sont utilisés avec des fonctions de mesure des marqueurs.

Dans la deuxième méthode, le marqueur se déplace le long de la caractéristique spectrale tout en affichant simultanément les valeurs des paramètres de fréquence et de puissance et de la puissance du signal radio utilitaire.

Pour développer les capacités de mesure des paramètres de puissance, les analyseurs de spectre modernes fournissent des caractéristiques spectrales de lissage, un filtrage de bruit, etc.

Analyse du fonctionnement des égaliseurs.

Par rapport aux systèmes radio, en tant qu'environnement de transmission de signal radio, a des caractéristiques changées accidentellement au fil du temps. En raison de l'utilisation étendue des systèmes de communication radio numériques et des exigences accrues pour la précision de leur transmission dans les dispositifs de réception, les égaliseurs sont inclus, ce qui permet de réduire considérablement l'effet de la distribution de multiples (alignement du signal) et du temps de retard de groupe (Auto ajustement). Lors de l'utilisation de méthodes de modulation numérique pour des signaux haute fréquence, les développeurs ont été confrontés à des difficultés de configuration avec précision les modems et d'autres périphériques de formage de canal dans le trajet de fréquence radiofréquence. Dans ce cas, les égaliseurs agissent en tant qu'éléments de compensation des non-linéarités possibles dans les dispositifs du trajet de transmission radiofréquence. Dans les systèmes de transmission d'informations de radiofréquence modernes, il existe deux types d'atténuations principales associées aux facteurs de distribution de radiofréquences.

1) L'atténuation linéaire, qui est une diminution uniforme indépendante de fréquence de l'amplitude du signal à partir des facteurs de distribution du signal. L'atténuation linéaire est généralement due aux facteurs naturels de la propagation des ondes électromagnétiques:

Avec la distribution de bout en bout en matrices forestières;

Lorsqu'il est distribué dans l'atmosphère en présence d'hydrométeurs (pluie, neige).

2) Atténuation due à la répartition multipathe des signaux radio.

Ces deux facteurs changent l'amplitude du signal utile, ce qui entraîne une modification de la valeur du rapport C / N, qui affecte finalement le paramètre d'erreur BER. Les changements dans la structure du signal bénéfique associé à ces deux atténuations sont compensés par les égaliseurs. Comme vous le savez, la base du fonctionnement de tout égaliseur est l'utilisation d'un filtre de coupe à bande étroite pour éliminer la non-linéarité du signal utile. Le paramètre principal des mesures est la dépendance de la profondeur de filtrage à partir de la fréquence à un paramètre donné, obtenue dans divers revues le nom de la courbe m ou de la courbe W (Fig. 7.18).


Figure. 7.18. Courbes m pour les cas d'absence et de disponibilité de l'égaliseur.

Pour obtenir une courbe M, diverses conditions du passage du signal sont généralement simulées, qui sont compensées par l'égaliseur et dans le processus de compensation sont construites, la courbe m du schéma de mesure est présentée à la Fig. 7.19.

À la suite de mesures, des diagrammes sont obtenus sous la forme de courbes à double face M, dont on est malsain (montrant la capacité du filtre d'égaliseur à assurer la profondeur de la filtration à une fréquence donnée suffisante pour aligner la structure de la prestation. Signal) et l'autre - hystérésis (affichant les performances du filtre lorsqu'il est nécessaire si nécessaire d'abord augmenter, puis réduisant le paramètre de profondeur de filtrage). En pratique, les deux types de courbes sont essentiels pour analyser le fonctionnement de l'égaliseur.


Figure. 7.19. Courbes de mesure du schéma m


Mesures des paramètres de la non-uniformité des caractéristiques de phase-fréquence et du temps de retard du groupe.

La non-uniformité de la caractéristique de la fréquence de phase (FCH) du trajet radiofréquence est déterminée par le temps de groupe du délai (GVZ) de la formule:

La mesure directe de la dépendance du passage de phase de la fréquence F (W) et de la différenciation ultérieure de la dépendance obtenue est mise en œuvre, en règle générale, pour des systèmes à faible niveau de bruit de phase, cependant, pour les systèmes de communication radio, phase Les bruits dans le canal sont présents, ce qui entraîne une non-uniformité de la FCH et du changement de GVZ. Typiquement, les mesures GVZ sont effectuées lors de la réception et du test d'essai des systèmes radio et de prendre en compte les écarts possibles dans le fonctionnement de l'émetteur, du récepteur, des dispositifs d'antenne et des conditions de la distribution du signal radio. Le document décrit deux méthodes de mesures GVZ basées sur l'utilisation de signaux radio composites.


Mesure des paramètres de résistance à l'amortissement linéaire et à l'atténuation associée à la distribution de multiples signaux radio

Les paramètres de signal radio sont modifiés en raison de l'atténuation linéaire et de l'atténuation causée par la propagation de multiples de signaux radio. Lors de la conduite des tests d'usine, une limite admissible d'atténuation linéaire est introduite, ne dépassant pas 50 dB pour BER \u003d 10 ~ 3. Pour compenser l'atténuation linéaire, les égaliseurs sont utilisés dans le cadre de l'émetteur / récepteur. Le fonctionnement de l'égaliseur compensateur pour l'atténuation linéaire peut être mesuré à l'aide d'atténuateurs syndicaux.

Lorsque vous mesurez les paramètres de résistance des dommages associés à la propagation multipath des signaux radio, il est possible d'utiliser les diagrammes d'état et les diagrammes des yeux, qui s'affichent:

Diagramme d'état - Les signaux croisés / q sont affichés comme ellipse,

Le diagramme des yeux - Le phénomène de multiples multiples est affiché par le déplacement des centres "Eye" du centre aux bords.

Cependant, le diagramme d'état et le diagramme des yeux ne fournissent pas toutes les spécifications de mesure nécessaires. Pour effectuer des mesures pratiques de l'efficacité de la compensation de la signalisation multipathe, des méthodes compatibles avec des méthodes de compensation sont utilisées. Comme il est pratiquement impossible de prédire l'apparition d'un facteur de propagation multipathistique, la prise en compte des effets de ce facteur est effectuée par des procédés d'effet stressant, c'est-à-dire en simulant le phénomène de la propagation du signal multithéteux. Comme indiqué dans le travail, deux modèles d'imitation de propagation de signaux multithétiques sont utilisés.

1. DVUKHAVOY modèle. Le principe de modélisation est réduit à l'hypothèse théoriquement raisonnable que l'atténuation est associée à une interférence à deux brisistes et que le faisceau interférant a un délai (pour le faisceau réfléchi) dans le temps. Des caractéristiques de la réponse de fréquence non uniformité (caractéristiques de fréquence d'amplitude) et GVZ pour la propagation radio à deux faisceaux suit:

Réduction de l'amplitude avec une variation de fréquence;

Changements dans GVZ et ACH en cas de phase minimale (lorsque le radar principal a une plus grande amplitude);

Le changement de réponse de fréquence et GVZ dans le cas d'une phase non cellulaire (lorsque le faisceau résultant après interférences deux rayons dépasse le signal principal sur l'amplitude).

2. Sans modèle. Étant donné que le modèle à deux faisceaux ne décrit pas le phénomène de la modulation d'amplitude et la survenue de motifs faibles dans la plage de fréquences de travail, à la suite de laquelle l'amplitude du signal utile est déviée dans la plage de fonctionnement, même si le nœud de la Les battements sont en dehors de la plage de fonctionnement, le modèle à trois faisceaux est utilisé pour prendre en compte l'effet du décalage d'amplitude. Habituellement, le modèle à deux faisceaux est utilisé lors de la conduite de mesures de qualité et de trois faisceaux - pour des mesures précises.

Analyse des interférences d'intermodulation.

Lors de la distribution de signaux radio sur le trajet, des interactions de signal d'intermodulation se produisent lors du multiplexage et du démultiplexage, ainsi que lorsque les non-linéarités des dispositifs de formation de canaux sont influencées sur le chemin. En règle générale, les distorsions d'intermodulation ont un niveau assez bas - moins de 40 dB par rapport au niveau du signal utile. Toutefois, le contrôle de la distorsion de l'intermodulation et de l'élimination de leurs causes assure dans certains cas une solution au problème des interférences dans les canaux adjacents. Analyseurs de l'utilisation du spectre pour analyser l'intermodulation.

Mesures des caractéristiques des chemins radiofréquences formant des canaux.

Outre les mesures intégrées, dans la pratique, les mesures des caractéristiques des tractus radiofréquences formant des canaux sont largement utilisées, dont la connaissance est nécessaire lors de la conception et de l'exploitation de systèmes de transmission d'informations radiochniques. En plus de mesurer la fréquence et la puissance dans la zone de service, il est nécessaire de mesurer les systèmes d'antenne, le niveau de bruit thermique, la stabilité de la fréquence des générateurs de spécification, la gabarit de phase, les paramètres des modems et des chemins d'amplificateur ainsi que le filtrage dispositifs.

Mesure des systèmes d'antenne.

Les dispositifs d'antenne-mangeoire dans la composition du tractus radiofréquence jouent un rôle extrêmement important. Paramètres principaux: Puissance de rayonnement, diagramme de rayonnement Dans les plans appropriés, coefficient d'amplification, impédance, etc., généralement calculés et mesurés au stade de la production d'antennes. En cours de fonctionnement, des paramètres importants sont

Coefficient d'onde courante (CBW): CBW \u003d UMIN / UMAX, (7.38)

Coefficient de la vague debout (CWS): KSV \u003d 1 / KBV, (7.39)

Le niveau de perte de rendement contre l'entrée d'antenne, où UMIN et UMAX sont une tension minimale et maximale dans la ligne d'alimentation.

En cas de négociation de chemin idéale: la sortie de l'émetteur est le chargeur - une entrée d'antenne, CBW \u003d 1 (puisque toute l'énergie de la sortie de l'émetteur est envoyée à l'antenne et à la fois £ / min \u003d UMACH) , dans le cas de UMIN \u003d O, ksv \u003d oo kbv \u003d 0 - dans le chargeur, il y a un mode d'onde permanent, inacceptable.

Dans le cas réel, la KSW peut prendre des valeurs de 1.1 ... 2, c'est-à-dire la CBW \u003d 0,5 ... 0.9. Dans les radioactus des systèmes de transmission d'informations numériques avec des types de modulation numérique, un petit niveau de perte de retour est requis, c'est-à-dire la valeur minimale KSV -1.1 lorsque le mode de la ligne de chargeur est proche d'un degré élevé de correspondance.

Par exemple, pour les lignes de communication de relais radio utilisant la modulation 64 QAM, le niveau recommandé de suppression de la perte de rendement de l'antenne est de 25 dB et plus. Pour mesurer les pertes de rendement, un diagramme représenté sur la figure est généralement utilisé. 7.20.

À partir du générateur d'oscillation à micro-ondes, un signal est envoyé à une antenne par un démontage directionnel passive. Si la vague reflétée de l'entrée, les oscillations électromagnétiques à travers le coupleur directionnel tombent dans l'analyseur de spectre (ou au récepteur sélectif), où le niveau de puissance réfléchie est mesuré. Pour réduire le niveau de puissance réfléchie, l'analogue du tractus d'antenne-mangeoire est mis en œuvre. Lorsqu'il est utilisé dans la pratique, au lieu d'un analyseur du spectre du compteur de puissance, la précision de mesure chute, car, avec le signal réfléchi, le compteur de puissance prend en compte le niveau de bruit associé aux influences externes sur le canal radio dans l'opération spécifiée. gamme de fréquences.

Mesurer le niveau de bruit thermique propre des éléments du chemin de radiofréquence.

Au fur et à mesure que le niveau de bruit augmente, la distorsion intersomol des signaux numériques augmente fortement et la valeur BER augmente. Dans les diagrammes d'état et les graphiques oculaires, il est exprimé en augmentant la taille du point d'affichage de l'état et l'effet de la "fermeture des yeux". Le bruit de mesure de divers appareils de la voie de la ligne est effectué à la phase d'opération pour localiser le niveau de bruit de la lumière. Étant donné que les propres bruits de divers dispositifs du chemin radiofréquence sont de petites méthodes différentielles utilisent des méthodes différentielles. Pour ce faire, le signal de test mélange le signal à la fréquence interférant, puis mesurent les mesures de bruit le long de la différence dans le signal et le bruit interférant. Cette méthode est utilisée lors de la mesure du bruit de faible puissance. Comme exemple de la Fig. 7.21 montre les résultats des mesures de bruit contre le signal de fréquence interphérie unique pour la modulation 16 QAM avec un signal / des interférences avec / i \u003d 15 dB, tandis que, comme cela peut être vu de la figure, la croissance du niveau de bruit entraîne une augmentation de la Dimensions des points sur la carte d'état et l'effet de la fermeture des yeux »sur le tableau des yeux.

Figure. 7.21. Exemples du diagramme d'état et du diagramme des yeux lors de la mesure du bruit avec C / 1 \u003d 15 dB.

Mesures de gabarit de phase.

Un paramètre important pour mesurer les sections de radiofréquence avec modulation numérique est un signal tremblant de phase des générateurs de paramètres / émetteur, la soi-disant gigue (gigue). Pour l'analyse de la gigue, le diagramme d'état est efficace, car le tableau des yeux n'est pas sensible à celui-ci. Si le chemin apparaît un signal shivert de phase, alors

Figure. 7.22, une augmentation des dimensions des États des États se produit. Pour éliminer les problèmes, les connexions lors de la mesure de la gigue avec la présence de gigue, des mesures supplémentaires des paramètres des générateurs d'exploitation sont utilisées et éliminées des défauts.

Mesure des paramètres du modem.


Pour mesurer les paramètres du modem, des analyseurs sont généralement utilisés pour mesurer les signaux sous forme de schémas d'état et de diagrammes oculaires, qui donnent les informations les plus complètes sur la structure et les modifications des paramètres de modulation numérique. En figue. 7.23 À titre d'exemple, les diagrammes d'état et le diagramme des yeux pour le cas de modulation d'amplitude de la quadrature avec 16 états QAM 16 sont représentés:

L'érosion des points de la carte d'état indique les effets du bruit;

La distorsion de la taille "yeux" indique des troubles possibles dans le fonctionnement du canal numérique (par exemple, l'émergence de distorsion d'intersomol).

Figure. 7.23. Un exemple de tableau d'état et d'organigramme pour le cas d'AM avec 16 États QAM

Considérez les types suivants de troubles du modem et des diagrammes correspondants.

1. La synchronisation dans le canal numérique.

La violation mondiale de démodulateur ou de synchronisation de phase de défaillance ou de synchronisation de phase peut entraîner une violation de la correspondance entre le modulateur et le démodulateur et la disparition du signal dans le système de transmission. Dans ce cas, le diagramme d'état est une distribution aléatoire de signaux aux niveaux de modulation correspondants, l'oeil de la carte des yeux est complètement fermé (Fig. 7.24).

Figure. 7.24. Un exemple de perte de synchronisation dans un canal numérique: les diagrammes d'état sont une distribution aléatoire de signaux sur les niveaux de modulation correspondants, l'oeil de la carte des yeux se ferme complètement.

2. Activation des paramètres de niveau de modulation / démodulation.

En figue. 7.25 représente un diagramme d'état à partir duquel il s'ensuit que lorsque les niveaux de modulation / démodulation sont déséquilibrés par l'amplitude du signal. Les modifications du diagramme d'état peuvent indiquer les non-linéarités du modulateur ou des malvoyants du CAD.

Figure. 7.25. Un exemple de violation de l'installation de paramètres de modulation / démodulation.

3. Industion de l'orthogonalité I et Q Demodulator vectoriel.

L'un des défauts courants du mode du modem est la violation du démodulateur, lorsque les vecteurs I et Q des coordonnées polaires du démodulateur ne sont pas strictement orthogonaux. Cela conduit à une non-conformité avec les états de la grille orthogonale de coordonnées sur le diagramme d'état (Fig. 7.26).

Ce dysfonctionnement peut être accompagné ou non accompagné d'une erreur de synchronisation de phase dans le circuit de récupération de support. En l'absence d'erreur, le résultat de l'impact de ce dysfonctionnement sur le diagramme des yeux est réduit à la fermeture "œil" sur le diagramme sur le signal I et l'absence de tout changement sur le diagramme Q. S'il y a une erreur "Yeux" des deux graphiques sera fermé. Il convient de noter que l'analyse du tableau des paupières à elle seule ne permet pas la cause de la cause de la faute, car ce diagramme coïncide complètement avec le diagramme des yeux en présence d'un niveau élevé de bruit additif dans le canal. Une détermination fiable de la cause de la faute dans ce cas ne peut être donnée que d'un organigramme. L'élimination de la défaillance décrite nécessite un ajustement du démodulateur en termes d'orthogonalité des signaux I et Q. Sur le diagramme d'état de la Fig. 7.27 La présence d'une erreur de synchronisation de phase de 2,3 degrés est notée.

Figure. 7.27. Un exemple d'apparence d'erreur de synchronisation de phase.

Mesure des paramètres des amplificateurs dans le chemin de la ligne.

Les principaux paramètres mesurés du fonctionnement d'amplificateurs dans la composition du chemin radiofréquence sont les suivants:

Bruits effectués par des amplificateurs;

Les paramètres de la non-linéarité des sites d'amplification.


La surcharge d'amplitude peut entraîner la transition de l'amplificateur en mode non linéaire et, par conséquent, une forte augmentation de la probabilité de l'erreur dans le système de transmission numérique. L'utilisation de diagrammes d'état et de diagrammes oculaires permet d'estimer les raisons de la baisse des paramètres de qualité radio (distorsions non linéaires conduisant à la vanité des points de la carte d'état et la fermeture des «yeux» du diagramme des yeux).



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