Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2005

М.Г. Диденко, Ì‡Û˜Ì˚È ÒÓÚÛ‰ÌËÍ ààë êçñ "äÛ˜‡ÚÓ‚ÒÍËÈ ËÌÒÚËÚÛÚ" О ÒÌÓ‚ÓÈ Î˛·ÓÈ ÒËÒÚÂ- Ï˚ ‡‰ËÓÒ‚flÁË fl‚Îfl- ÂÚÒfl ‡ÔÔ‡‡ÚÛ‡ ÙÓ- ÏËÓ‚‡ÌËfl ‡‰ËÓÒË„Ì‡ÎÓ‚ Ì‡ ÔÂÂ‰‡˛- ˘ÂÈ ÒÚÓÓÌÂ Ë ‡ÔÔ‡‡ÚÛ‡, Ó·ÂÒÔÂ˜Ë‚‡˛- ˘‡fl Ó·‡·ÓÚÍÛ Ë ‚˚‰ÂÎÂÌËÂ ËÌÙÓÏ‡ˆËË Ì‡ ÔËÂÏÌÓÈ ÒÚÓÓÌÂ. àÏÂÌÌÓ ‡ÔÔ‡‡ÚÛ- ‡ ÒË„Ì‡ÎÓÓ·‡ÁÓ‚‡ÌËfl ÓÔÂ‰ÂÎflÂÚ ÔÓÏÂ- ıÓÛÒÚÓÈ˜Ë‚ÓÒÚ¸ ÒËÒÚÂÏ˚ Ë ÔÓÎÓÒÛ ˜‡ÒÚÓÚ, Á‡ÌËÏ‡ÂÏÛ˛ ‡‰ËÓÒË„Ì‡Î‡ÏË, ˜ÚÓ, ‚ ÍÓ- ÌÂ˜ÌÓÏ ËÚÓ„Â, fl‚ÎflÂÚÒfl ÓÔÂ‰ÂÎfl˛˘ËÏË Ô‡‡ÏÂÚ‡ÏË ‰Îfl ÓˆÂÌÍË ˝ÍÓÌÓÏË˜ÂÒÍÓÈ ˝ÙÙÂÍÚË‚ÌÓÒÚË ÒËÒÚÂÏ˚. Ç Ó·˘ÂÏ ÒÎÛ˜‡Â ÔÓ‰ ‡ÔÔ‡‡ÚÛÓÈ ÒË„Ì‡- ÎÓÓ·‡ÁÓ‚‡ÌËfl ÔÓÌËÏ‡ÂÚÒfl ÒÓ‚ÓÍÛÔ- ÌÓÒÚ¸ ÚÂıÌË˜ÂÒÍËı ÒÂ‰ÒÚ‚, ÔÂ‰Ì‡ÁÌ‡- ˜ÂÌÌ˚ı ‰Îfl ÙÓÏËÓ‚‡ÌËfl Ë Ó·‡·ÓÚÍË ÒË„Ì‡ÎÓ‚, ËÒÔÓÎ¸ÁÛÂÏ˚ı ‰Îfl ÔÂÂ‰‡˜Ë ËÌÙÓÏ‡ˆËË ‚ ˆËÙÓ‚˚ı ÒËÒÚÂÏ‡ı. Ç ÒÔÛÚÌËÍÓ‚ÓÈ Ò‚flÁË ˝ÚË ÓÔÂ‡ˆËË Ó·˚˜ÌÓ ‚˚ÔÓÎÌflÂÚ ÏÓ‰ÂÏ ‡‰ËÓÒË„Ì‡- ÎÓ‚, ÍÓÚÓ˚È ÔÓÏËÏÓ Ú‡‰ËˆËÓÌÌ˚ı ÙÛÌÍˆËÈ ÏÓ‰ÛÎflˆËË Ë ‰ÂÏÓ‰ÛÎflˆËË ‚˚- ÔÓÎÌflÂÚ ÓÎ¸ ÍÓ‰Â‡ Ë ‰ÂÍÓ‰Â‡, ÎÓÍ‡Î¸- ÌÓ„Ó ÏÛÎ¸ÚËÔÎÂÍÒÓ‡, ÔÂÂÏÂÊËÚÂÎfl ÒËÏ‚ÓÎÓ‚, ÒÍÂÏ·ÎÂ‡ Ë Ú.‰. í‡ÍËÏ Ó·‡- ÁÓÏ, ÒÓ‚ÂÏÂÌÌ˚Â ÒÔÛÚÌËÍÓ‚˚Â ÏÓ‰ÂÏ˚ Ó·ÂÒÔÂ˜Ë‚‡˛Ú ‚˚ÔÓÎÌÂÌËÂ ‚ÒÂı ÙÛÌÍ- ˆËÈ ÔÓ ÔÂÓ·‡ÁÓ‚‡ÌË˛ ËÌÙÓÏ‡ˆËÓÌ- Ì˚ı Ë ÒÎÛÊÂ·Ì˚ı ÔÓÒÎÂ‰Ó‚‡ÚÂÎ¸ÌÓÒÚÂÈ ÒËÏ‚ÓÎÓ‚ ‚ ‡‰ËÓÒË„Ì‡Î˚ ÔÓÏÂÊÛÚÓ˜- ÌÓÈ ˜‡ÒÚÓÚ˚ Ì‡ ÔÂÂ‰‡˜Â Ë Ó·‡ÚÌÓÂ ÔÂ- Ó·‡ÁÓ‚‡ÌËÂ Ì‡ ÔËÂÏÌÓÈ ÒÚÓÓÌÂ. çËÊÂ ·Û‰ÛÚ ‡ÒÒÏÓÚÂÌ˚ ÚÂıÌË˜ÂÒÍËÂ ı‡‡ÍÚÂËÒÚËÍË ‡‰ËÓÒË„Ì‡ÎÓ‚, ÍÓÚÓ- ˚Â ËÒÔÓÎ¸ÁÛ˛ÚÒfl ‚ ÒÔÛÚÌËÍÓ‚˚ı ÒË- ÒÚÂÏ‡ı Ò‚flÁË Ò ÓÚÍ˚ÚÓÈ ‡ıËÚÂÍÚÛÓÈ, ÔÓÁ‚ÓÎfl˛˘ÂÈ ‡·ÓÚ‡Ú¸ ‡ÁÎË˜Ì˚Ï ÌÂ- Á‡‚ËÒËÏ˚Ï ÔÓÎ¸ÁÓ‚‡ÚÂÎflÏ ‚ ÂÊËÏÂ "Ó‰ËÌ Í‡Ì‡Î Ì‡ ÌÂÒÛ˘Û˛" (Single Chan- nel Per Carrier – SCPC), Á‡ÌËÏ‡fl, Ì‡- ÔËÏÂ, ˜‡ÒÚ¸ ÒÚ‚ÓÎ‡ ÂÚ‡ÌÒÎflÚÓ‡. П омехоустойчивость приема радиосигналов Ç ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ËË Ò ÚÂÓËÂÈ ÔÓÚÂÌˆË‡Î¸- ÌÓÈ ÔÓÏÂıÓÛÒÚÓÈ˜Ë‚ÓÒÚË Ì‡ËÎÛ˜¯ËÂ ÔÓÍ‡Á‡ÚÂÎË ‰ÓÒÚÓ‚ÂÌÓÒÚË ÔËÂÏ‡ ‰‚ÓË˜ÌÓÈ ËÌÙÓÏ‡ˆËË ·ÂÁ ËÁ·˚ÚÓ˜ÌÓ- ÒÚË Ó·ÂÒÔÂ˜Ë‚‡˛ÚÒfl ‚ ÒÎÛ˜‡Â ËÒÔÓÎ¸ÁÓ- ‚‡ÌËfl ÔÓÚË‚ÓÔÓÎÓÊÌ˚ı ÒË„Ì‡ÎÓ‚ Ë Ëı ÍÓ„ÂÂÌÚÌÓÈ Ó·‡·ÓÚÍË Ì‡ ÔËÂÏÂ. Ñ‡ÌÌÓÏÛ ÚÂ·Ó‚‡ÌË˛ Û‰Ó‚ÎÂÚ‚Ófl˛Ú ÌÂÍÓÚÓ˚Â ÚËÔ˚ Ù‡ÁÓÏ‡ÌËÔÛÎËÓ‚‡Ì- Ì˚ı ÒË„Ì‡ÎÓ‚. ç‡Ë·ÓÎÂÂ ¯ËÓÍÓÂ ‡ÒÔÓÒÚ‡ÌÂÌËÂ ÔÓÎÛ˜ËÎË Ù‡ÁÓÏ‡ÌËÔÛÎËÓ‚‡ÌÌ˚Â ‡- ‰ËÓÒË„Ì‡Î˚: ● ‰‚ÛıÙ‡ÁÌ‡fl Ù‡ÁÓ‚‡fl Ï‡ÌËÔÛÎflˆËfl (îå-2); ● ˜ÂÚ˚ÂıÙ‡ÁÌ‡fl Ù‡ÁÓ‚‡fl Ï‡ÌËÔÛÎfl- ˆËfl (îå-4); ● ÓÙÒÂÚÌ‡fl îå-4; ● Ï‡ÌËÔÛÎflˆËfl Ò ÏËÌËÏ‡Î¸Ì˚Ï Ò‰‚Ë- „ÓÏ ˜‡ÒÚÓÚ˚ (ååë) [1]. ùÚË ÍÎ‡ÒÒË˜ÂÒÍËÂ ‚Ë‰˚ ÏÓ‰ÛÎflˆËË ÏÓ- „ÛÚ ·˚Ú¸ ÔÂ‰ÒÚ‡‚ÎÂÌ˚ ‚ ‚Ë‰Â ÌÂÔÂ- ˚‚Ì˚ı ÔÓÒ˚ÎÓÍ, ÔËÌËÏ‡˛˘Ëı ÔÓ- ÚË‚ÓÔÓÎÓÊÌ˚Â ÁÌ‡˜ÂÌËfl ‚ Í‚‡‰‡ÚÛ- Ì˚ı Í‡Ì‡Î‡ı, Ë ËÏÂ˛Ú ÔÓÒÚÓflÌÌÛ˛ Ó„Ë- ·‡˛˘Û˛, ˜ÚÓ ÔÓÁ‚ÓÎflÂÚ ËÒÔÓÎ¸ÁÓ‚‡Ú¸ ‚˚ıÓ‰ÌÛ˛ ÏÓ˘ÌÓÒÚ¸ ÔÂÂ‰‡Ú˜ËÍ‡ ‚ Ï‡ÍÒËÏ‡Î¸ÌÓÈ ÒÚÂÔÂÌË (‰Îfl Ó‰ÌÓÒË„- Ì‡Î¸ÌÓ„Ó ÂÊËÏ‡). Ç ÚÓ ÊÂ ‚ÂÏfl Ù‡ÁÓ- ‚ÓÈ Ï‡ÌËÔÛÎflˆËË Ò‚ÓÈÒÚ‚ÂÌÂÌ ˝ÙÙÂÍÚ "Ó·‡ÚÌÓÈ ‡·ÓÚ˚", Ò‚flÁ‡ÌÌ˚È Ò ÌÂÓ- ÔÂ‰ÂÎÂÌÌÓÒÚ¸˛ Ù‡Á˚ ÔË ‚ÓÒÒÚ‡ÌÓ- ‚ÎÂÌËË ÌÂÒÛ˘ÂÈ ˜‡ÒÚÓÚ˚ Ì‡ ÔËÂÏÂ. ÑÎfl ÛÒÚ‡ÌÂÌËfl ˝ÚÓ„Ó ˝ÙÙÂÍÚ‡ ÔËÏÂ- ÌflÂÚÒfl ÓÚÌÓÒËÚÂÎ¸ÌÓÂ ÔÂÓ·‡ÁÓ‚‡ÌËÂ, ÔË‚Ó‰fl˘ÂÂ Í ÌÂÍÓÚÓÓÏÛ ÛıÛ‰¯ÂÌË˛ ÔÓÏÂıÓÛÒÚÓÈ˜Ë‚ÓÒÚË ÔËÂÏ‡. èÓÏËÏÓ 2- Ë 4-Ù‡ÁÌ˚ı ÏÂÚÓ‰Ó‚ Ï‡ÌË- ÔÛÎflˆËË ‚ ÒÓ‚ÂÏÂÌÌ˚ı ÒËÒÚÂÏ‡ı Ò‚flÁË ËÒÔÓÎ¸ÁÛ˛ÚÒfl ÌÂÍÓÚÓ˚Â ‰Û„ËÂ ÚËÔ˚ ÍÎ‡ÒÒË˜ÂÒÍËı ‡‰ËÓÒË„Ì‡ÎÓ‚, ‚ ˜‡ÒÚÌÓ- ÒÚË, ‚ÓÒ¸ÏËÙ‡ÁÌ‡fl Ù‡ÁÓ‚‡fl Ï‡ÌËÔÛÎfl- ˆËfl (îå-8) Ë 16-ÔÓÁËˆËÓÌÌ‡fl Í‚‡‰‡- ÚÛÌ‡fl ‡ÏÔÎËÚÛ‰Ì‡fl Ï‡ÌËÔÛÎflˆËfl (äÄå-16). èË îå-8 Ó‰Ì‡ ‡‰ËÓÔÓÒ˚ÎÍ‡ ÌÂÒÂÚ ËÌÙÓÏ‡ˆË˛ Ó ÚÂı ·ËÚ‡ı. ëË„Ì‡Î˚ Ò îå-8 ËÏÂ˛Ú ÔÓÒÚÓflÌÌÛ˛ Ó„Ë·‡˛˘Û˛, ÌÓ ÌÂ Û‰Ó‚ÎÂÚ‚Ófl˛Ú ÛÒÎÓ‚Ë˛ ÔÓÚË‚Ó- ÔÓÎÓÊÌ˚ı ÒË„Ì‡ÎÓ‚, ËÁ-Á‡ ˜Â„Ó ÔË Ó‰ËÌ‡ÍÓ‚ÓÈ ÒÍÓÓÒÚË ÔÂÂ‰‡˜Ë ËÌÙÓ- Ï‡ˆËË ÛÒÚÛÔ‡˛Ú ÔÓ ÔÓÏÂıÓÛÒÚÓÈ˜Ë‚Ó- ÒÚË îå-2 Ë îå-4 ÔÓfl‰Í‡ 3,5 ‰Å. Ñ‡Î¸ÌÂÈ¯ÂÂ Û‚ÂÎË˜ÂÌËÂ „‡‰‡ˆËÈ Ù‡- Á˚ ÌÂÒÛ˘ÂÈ ‚ ‡‰ËÓÔÓÒ˚ÎÍ‡ı ÔË‚Ó‰ËÚ Í ÂÁÍÓÏÛ ÒÌËÊÂÌË˛ ÔÓÏÂıÓÛÒÚÓÈ˜Ë‚Ó- ÒÚË, ÔÓ˝ÚÓÏÛ ÏÌÓ„ÓÙ‡ÁÌ˚Â ÒË„Ì‡Î˚ (Ò ÍÓÎË˜ÂÒÚ‚ÓÏ Ù‡Á 16 Ë ·ÓÎÂÂ) ‚ ÒÔÛÚÌË- ÍÓ‚˚ı ÒËÒÚÂÏ‡ı ËÒÔÓÎ¸ÁÛ˛ÚÒfl Ó˜ÂÌ¸ Â‰ÍÓ. èË äÄå-16 Ó‰Ì‡ ÔÓÒ˚ÎÍ‡ ÌÂÒÂÚ ËÌ- ÙÓÏ‡ˆË˛ Ó ˜ÂÚ˚Âı ·ËÚ‡ı, ‡ ‡- ‰ËÓÒË„Ì‡Î˚ ËÏÂ˛Ú ÌÂÔÓÒÚÓflÌÌÛ˛ Ó„Ë- ·‡˛˘Û˛, Ú‡Í Í‡Í ‡ÏÔÎËÚÛ‰‡ fl‚ÎflÂÚÒfl ËÌÙÓÏ‡ˆËÓÌÌ˚Ï Ô‡‡ÏÂÚÓÏ. í‡ÍËÂ ÒË„Ì‡Î˚ ‰ÓÒÚ‡ÚÓ˜ÌÓ ˜Û‚ÒÚ‚ËÚÂÎ¸Ì˚ Í ‡ÏÔÎËÚÛ‰Ì˚Ï ËÒÍ‡ÊÂÌËflÏ ‚ Ú‡ÍÚ‡ı Ë ·˚ÒÚ˚Ï Á‡ÏË‡ÌËflÏ ‚ Í‡Ì‡ÎÂ. èÓ ÔÓÏÂıÓÛÒÚÓÈ˜Ë‚ÓÒÚË ‡‰ËÓÒË„Ì‡Î˚ Ò äÄå-16 ÔÓË„˚‚‡˛Ú ·ÓÎÂÂ 4 ‰Å ÒË- ÒÚÂÏ‡Ï Ò îå-2 Ë îå-4. çÂÓ·ıÓ‰ËÏÓ ÓÚÏÂÚËÚ¸, ˜ÚÓ ÏÓ‰ÂÎ¸ „‡ÛÒ- ÒÓ‚ÒÍÓ„Ó Í‡Ì‡Î‡ ‰Îfl ÒÔÛÚÌËÍÓ‚˚ı ÎË- ÌËÈ Ò‚flÁË, ÍÓÚÓ‡fl ˜‡ÒÚÓ ËÒÔÓÎ¸ÁÛÂÚÒfl ‰Îfl ÚÂÓÂÚË˜ÂÒÍÓÈ ÓˆÂÌÍË ÔÓÏÂıÓÛ- ÒÚÓÈ˜Ë‚ÓÒÚË ÔËÂÏ‡ ‡‰ËÓÒË„Ì‡ÎÓ‚, ÏÓÊÂÚ ·˚Ú¸ ÔËÏÂÌÂÌ‡ ÎË¯¸ Ò ÓÔÂ‰Â- ÎÂÌÌ˚Ï ÔË·ÎËÊÂÌËÂÏ, ‚ ÔÂ‰ÔÓÎÓÊÂ- ÌËË ÓÚÒÛÚÒÚ‚Ëfl Á‡ÏË‡ÌËÈ Ë ‚ÓÁ‰ÂÈ- ÒÚ‚Ëfl ‚ÌÂ¯ÌËı ÔÓÏÂı. Г раница Шеннона Ç ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ËË Ò ÚÂÓÂÏÓÈ òÂÌÌÓÌ‡ ÔÂ‰ÂÎ¸Ì‡fl ÔÓÔÛÒÍÌ‡fl ÒÔÓÒÓ·ÌÓÒÚ¸ C (·ËÚ/Ò) „‡ÛÒÒÓ‚ÒÍÓ„Ó Í‡Ì‡Î‡ Ò‚flÁË Ò ÔÓÎÓÒÓÈ ˜‡ÒÚÓÚ F (Éˆ) ÓˆÂÌË‚‡ÂÚÒfl ‚˚‡ÊÂÌËÂÏ [2]: C = F log 2 (1+h 2 C/F), „‰Â h 2 = E/N Ó – ÓÚÌÓ¯ÂÌËÂ ÒÂ‰ÌÂÈ ˝ÌÂ„ËË ˝ÎÂÏÂÌÚ‡ ÔËÌËÏ‡ÂÏÓ„Ó ÒË„Ì‡- Î‡, ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚Û˛˘Â„Ó ·ËÚÛ ËÌÙÓÏ‡- ˆËË (E), Í Ó‰ÌÓÒÚÓÓÌÌÂÈ ÒÔÂÍÚ‡Î¸- ÌÓÈ ÔÎÓÚÌÓÒÚË ÏÓ˘ÌÓÒÚË ‡‰‰ËÚË‚ÌÓ„Ó ·ÂÎÓ„Ó ¯ÛÏ‡ (N o ). éÚÒ˛‰‡, ‚ ˜‡ÒÚÌÓÒÚË, ÒÎÂ‰ÛÂÚ, ˜ÚÓ ‚ ÔÂ‰ÂÎÂ ‰Îfl ¯ËÓÍÓÔÓÎÓÒÌ˚ı „‡ÛÒÒÓ‚- ÒÍËı Í‡Ì‡ÎÓ‚ Ò‚flÁË, ÍÓ„‰‡ ‚˚ÔÓÎÌflÂÚÒfl ÛÒÎÓ‚ËÂ F >> C = R, „‰Â R – ÒÍÓÓÒÚ¸ ÔÂÂ‰‡˜Ë ËÌÙÓÏ‡ˆËË (·ËÚ/Ò), ÔË h 2 ≥ ln2 = 0,693 (-1,6 ‰Å) ÏÓÊÂÚ ·˚Ú¸ Ó·ÂÒÔÂ˜ÂÌ‡ ÒÍÓÎ¸ Û„Ó‰ÌÓ Ï‡Î‡fl ‚ÂÓflÚÌÓÒÚ¸ Ó¯Ë·ÍË ÔËÂÏ‡ ÒËÏ- ‚ÓÎ‡. ùÚÓ ÁÌ‡˜ÂÌËÂ ‰Îfl ÓÚÌÓ¯ÂÌËfl ÒË„- 76 ИНФОРМАЦИЯ Р адиосигналы в спутниковых системах связи