Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 5 doc

CHƯƠNG 5 ĐỘ LI
Độ lợi của anten
Đây là tổng các độ lợi của các anten ở mỗi một đầu cuối của tuyến.
Độ lợi của anten phụ thuộc vào đường kính của anten, tần số làm
việc,gốc mở hiệu dụng của anten và được biểu diễn bằng công thức:
G=20 lgD -20lg
 +10lgn +9,943 dB
Trong đó:
D: là đường kính đóa anten (m)
: là bước sóng ở tần số trung tâm(m)
n: là góc mở hiệu dụng của anten
1.Độ lợi máy phát.
Đây là công suất ở đầu ra chính máy phát không phải sau bất kỳ
một mạch lọc rẽ nhánh hay bộ lọc nào. Nó thường được đo bằng dB.
2.Tổng độ lợi
Nó là tổng của hai bước trên
3.Tổng tổn hao
Đây là tỉ số cung cấp ở đầu ra của máy phát trước các mạch rẽ
nhánh và công suất đưa lên máy thu tương ứng sau các mạch rẽ nhánh,
trong các điều kiện lan truyền và các hoạt động của hệ thống thực. Nó là
hiệu dB của các tổn hao trừ tổng các độ lợi của anten và được ký hiệu là
A
1
.
4.Mức đầu vào của máy thu P
r
(dBm)
Nó bằng công suất đưa ra của máy phát P
t
trừ đi tổng tiêu hao A
1

đã tính được biểu diễn bằng công thức sau:
P
r
=P
t
-A
1
(dBm)
5.Các ngưỡng thu được.
RXavà RXb là hai giá trò mức ngưỡng thu. Thực tế nó tương ứng
với các tỉ lệ lỗi bit 10
-3
và10
-6
tương ứng. Mức ngưỡng 10
-3
đưa vào máy
tính toán độ suy giảm lý thuyết, tỉ số sóng mang trên tạp âm để tạo ra
một lượng giao thoa giữa các ký hiệu không thể chất nhận và mức 10
-6
được đưa và tính toán độ suy giảm tỉ số C/N để tạo ra mục tiêu các khúc
suy giảm chất lượng.
6.Độ dự trữ Fading phẳng.
FM
a
và FM
b
là độ dự trữ Fading phẳng chúng là các hiệu số giữa
mức vào của máy thu không Fading đã tính toán P
r

và mức ngưỡng máy
thu tức là:
FM
a
=P
r
- RX
a
đối với BER =10
-3
FM
b
=P
r
-RX
b
đối với BER =10
-6
 CÁC HIỆU ỨNG FADING PHẲNG
1.Xác xuất Fading nhiều tia P
0
để tính Fading nhiều tia ta dùng phương trình của Majoli như sau:
P
0
=0,3*a*C(f/4)(d/50)
3
Trong đó :
P
0
:xác suất xuất hiện Fading phẳng nhiều tia

d: Độ dài đường truyền(Km)
C: hệ số đòa hình
f: tần số trung tâm của sóng mang (GHz)
a: Là hệ số cải tiến đặc trưng cho độ gồ ghề của đòa hình .
Hệ số đòa hình C được chọn như sau :
1 Cho đòa hình trung bình có khí hậu ôn đới.
4 Trên mặt nước bờ biển hoạc khí hậu ẩm ướt hay
khí hậu biểu thò sự đão nhiệt mạnh đã co ở các
nước xa mạc
C = 0,25 Cho miền núi và khí hậu khô
a: có gía trò từ 0,25 đến 4 khi độ gồ ghề giảm
2.Xác suất đạt các mức ngưỡng RX
a
và RX
b
.
Đây là xác suất của Fading phẳng đạt tới hai ngưỡng vào của máy
thu RX
a
và RX
b
vượt các độ dự trữ Fading FM
a
và FM
b
tương ứng và được
biểu diễn bằng công thức:
P
a
=10

-FM
a
/
10
P
b
=10
-FM
b
/
10
3.Khỏang thời gian Fading :T
Công bố 338-5 của CCIR cho một phương trình đối với độ sâu
Fading đã cho, khoảng thời gian của nó phân bố theo quy luật chuẩn
logarit và giá trò trung bình của nó T giây cho bởi:
T
,
=C
2
10
-
2
F
/
10
f

2
Đối với hai độ dự trữ Fading riêng biệt FM
a

và FM
b
cho bởi các
bước trên có giá trò của các khoảng Fading T
a
và T
b
là:
T
a
= C
2
10
-
2
FM
a
/
10
f

2
, BER>10
-3
T
b
= C
2
10
-

2
FM
b
/
10
f

2
, BER> 10
-6
Trong đó:
F: là dộ dự trữ Fading sâu
 độ dự trữ Fading FM
a
và FM
b
FM
a
,FM
b
:Độ dự trữ Fading phẳng

2
, 
2
, C
2
:Là các hằng số có liên quan đến số Fading trên
một giờ
4.Xác suất Fading dài hơn 10s và 60s

Đây là xác suất Fading làm cho đường truyền trở nên không sử
dụng được nó được tính bằng biểu thức sau:
P(T
a
) =P(10) = 0,5 [1-erfc(Z
a
)]=0,5 erfc(Z
a
)
P(T
b
) =P(10) = 0,5 [1-erfc(Z
b
)]=0,5 erfc(Z
b
)
Trong đó:
Erfc(Z) là hàm xác suất lỗi tích chập có cho ở phần mục lục .
Các giá trò Z
a
và Z
b
được tính toán theo biểu thức liên quan
đến trung điểm chuẩn logarit đối với trung bình chuẩn logarit và hiệp
phương sai Gauss và được tính bằng công thức:
Z
a
= 0,548 ln(10/T
a
)

Z
b
= 0,548 ln (10/T
b
)
5.Xác suất BER vượt 10
-3
Đây là xác suất sẽ xuất hiện gián đoạn thông tin nó không có nghóa
rằng sự gián đoạn thông tin này kéo dài trong 10s hoặc hơn. Nó được tính
bằng công thức:
Xác suất BER>10
-3
=P
0
*P
a
6.xác suất mạch trở nên không thể sử dụng được do Fading phẳng P
u
Đây là xác suất mạch sẽ có BER lớn hơn 10
-3
10
-3
trong khoảng thời
gian lớn hơn 10s. Nó được biểu diễn bằng công thức:
P
u
=P
0
*P
a

*P(10)
7.Bộ khả dụng của tuyến:
Điều này được hiển thò bằng phần trăm và được cho bằng P
u
xác
đònh ở bước trên tức là:
Độ Khả dụng =100(1-P
u
)%
8.Xác suất BER 10
-6
Nó được tính bằng biểu thức :
Xác suất BER> 10
-6
=P
0
*P
b
9.Xác suất BER>10
-6
trong khoảng 60s
Xác suất BER >10
-6
trong khoảng 60s =P
0
*P(60)
10.Xác suất BER >10
-3
do Fading lựa chọn.
Gián đoạn do Fading lựa chọn trong tháng xấu nhất trong năm:

Ở đây ta sử dụng phương pháp Majoli để thực hiện phép tính này
Theo Majoli ta có: Xác suất BER>10
-3đối
với Fading lựa chọn như
sau:
%Thời gian gián đoạn thông tin do Fading =200
K[2*d
1,5
(
b
/log
2
M)* 10
-
6
]
2
%
Trong đó:
:Là khoảng thời gian xuất hiện sự hoạt động của Fading nhiều tia xấu
nhất.
1 Với P
0
>10
= 0,182*P
0
0,1
Với 0,1<P
0
< 2

1,44*P
0_
Với P
0
<10
-2
K: Là hằng số phụ thuộc vào cách điều chế
15,4 Đối với 64 QAM
K= 5,5 Đối với 16 QAM
7,0 Đối với 8 PSK
1,0 Đối với 4 PSK
d: Khoảng cách đường truyền (Km).

b
:Tốc độ bit cực đại (Mbit/s)
M: Số mức trong sơ đồ điều chế
11.Tổng gián đoạn thông tin BER >10
-3
Tổng gián đoạn thông tin BER 10
-3
là tổng của kết qủa đã tính ở
bước 36 vá 41 .
12.Xác suất BER>10
-6
do Fading lựa chọn.
Cách thức và công thức tính như là ở bước 40 nhưng có nhân thêm
một hệ số bằng 9,82 vì công thức ở bước 40 là tính cho BER bằng 10
-3
khi
BER =10

-6
hình dạng của dấu ấn khác đi nên khi lấy tích phân hai lớp thì
các cận cũng thay đổi.
13.Tổng BER 10
-6
Tổng gián đoạn thông tin BER>10
-6
là tổng của kết qủa đã tính ở
bước 39 và 43