связь2118вся

1
Задача № 1
Исходные данные.
Двухпроводная цепь при междугородном разговоре абонентов состоит
из участков:
а) двух абонентских линий АЛ 1-ЦТС1 и АЛ2-ЦТС2;
б) двух
соединительных
линий
между центральными
телефонными
станциями междугородними станциями ЦТС1-МТС1 и ЦТС2-МТС2;
в) междугородной линии МТС1-МТС2.
Данные для расчёта приведены в таблицах 1и 2.
Таблица 1
Участки
цепи
Материал
провода и
диаметр в мм
АЛ1-ЦТС1
ЦТС1-МТС1
МТС2-ЦТС2
МТС1-МТС2
ЦТС2-АЛ2
медь-0,5
медь-0,9
медь-1,2
медь-3
медь-0,6
Таблица 2
Тип линии
Материал провода
Диаметр провода
Километрическое
затухание,дБ/км
Воздушная с
расстоянием между
проводами 20 см
медь
3
0,038
кабельная
медь
медь
медь
медь
0,5
0,9
0,6
1.2
1,39
0,6
1,09
0,4
Требуется:
1. Определить, исходя из допустимых норм затухания, максимальную длину
каждого участка при непосредственном телефонировании.
2. выбрать правильные ответы на три тестовых вопроса.
2
Решение:
Для оценки качества телефонной передачи по разговорному тракту
пользуются величиной рабочего затухания, которая нормируется и при частоте
800 Гц должна быть не более 30 дБ. Распределение допустимого затухания
между различными участками телефонных сетей показано на рис. 3 (АЛ —
абонентская и СЛ — соединительная линии). На станционную местную
телефонную сеть отводится затухание 9,5 дБ, а на междугородные сети — 9
дБ. При отсутствии междугородных соединительных линий МСЛ между
местной и междугородной телефонными станциями затухание абонентских
линий может быть увеличено. Затухание соединительной линии между
телефонными станциями, расположенными в одном пункте, допускается 16,4
дБ.
Максимальная длина участка цепи в км определяется по формуле:
L  а /
где а-допустимое затухание участка цепи, при котором обеспечивается
удовлетворительное качество разговора;
 -километрическое затухание, дБ/км, при f=800Гц, которое берётся из таблиц 1, 2
Таблица 3
Участок цепи
αл , дБ/км
АЛ1
1,39
МСЛ1
0,6
МТС1-МТС2
0,038
МСЛ2
0,4
АЛ2
1,09
Суммарная длина цепи, км: ∑ 𝐿𝑚𝑎𝑥 = 260,08
αр.доп , дБ
4,3
3,9
9
3,9
4,3
𝐿𝑚𝑎𝑥 , км
3,09
6,5
236,8
9,75
3,94
3
КОНТРОЛЬНЫЙ ТЕСТ
1.
От каких параметров не зависит максимально допустимая длина
телефонной
линии
при
передаче
электрических
сигналов переменного тока?
Г) от громкости разговора абонента по телефону;
2. Что не относится к первичным параметрам линии (несколько ответов):
Б) удельное активное сопротивление линии;
B) удельное сопротивление изоляции линии;
Г) диаметр провода;
Д) материал провода.
3. Характерные признаки симметричного кабеля (несколько ответов):
Б) жилы кабеля имеют одни и те же электрические свойства;
В) жилы кабеля имеют один и тот же диаметр;
4
Задача №2
Исходные данные
1. Технологическая сеть - горочная радиосвязь, дальность связи
PC- РВ=2,8 км.
2.Состав абонентов, количество,
тип радиостанций и дальность горочной
радиосвязи.
- дежурный по горке
- машинисты горочный локомотивов
- горочные составители
- регулировщики скорости отцепов
3.Число и тип радиостанций: PC - от 1 до 2, РВ — от 2 до 4, РН -от2до 7;
4. Участок железной дороги – участок железной дороги эликтрифицирован по
системе постоянного тока,надежность связи-65%
5.В качестве коаксиального кабеля передающего и приёмного трактов
принят кабель типа РК – 75-4-11(коэффициент затухания α= 0,15дБ/м)
6.Тип антенны стационарной радиосвязи РС – АС-2/2;коэффициент
усиления Gрс = 9дБ
7. Тип антенны возимой радиостанции РВ – АЛ/2; коэффициент усиления
GРВ=0,5дБ
8. Коэффициент усиления антенны носимой радиостанции G2  0 дБ.
9. Характер трассы передвижения работников станции с носимыми
радиостанциями – трасса открытая
10.Значение входного сопротивления приёмника для графика R2 = 75 Ом
11.Поправочный коэффициент канала РС – РН; Врн = 2дБ
открытой трассы РН – РН; Врн = 0дБ
12. Мощность РС и РВ = 11В
13. Длина фидера антенны РС = 20м
14.Высота установки антенны локомотивной радиостанции РВ – 5м
15. Длина фидера антенны локомотивной радиостанции РВ = 4м
16. Длина фидера антенны носимой радиостанции РН = 0м
17. Мощность носимой радиостанции РН = 1 Вт
5
Требуется:
1. Определить высоту установки станционной антенны радиостанции
типа PC (радиостанция стационарная) для обеспечения заданной дальности
связи с локомотивной радиостанцией типа РВ (радиостанция возимая).
Обозначим данный вид связи как РС-РВ.
2. Рассчитать
дальность
связи
РВ-РВ
между
локомотивами,
оборудованными радиостанциями РВ.
3. Рассчитать дальность связи РС-РН между стационарной радиостанцией
PC и носимой радиостанцией РН.
4. Рассчитать дальность связи РВ-РН между локомотивной и носимой
радиостанциями.
5. Рассчитать дальность связи РН-РН между носимыми радиостанциями.
Решение:
1.Определим высоту установки стационарной антенны радиостанции
при максимальной дальности связи с локомотивной радиостанцией 2,8 км.
Участок электрифицирован по системе постоянного тока. Надежность
радиосвязи должна составлять не менее 65% ( BИ  1,85 дБ приложение 1).
Расчётный уровень полезного сигнала U 2 p определяется соотношением:
U 2 p  U 2 min  1 l1  G1   2 l 2  G2  BК  BЛ  BИ  BМ  BR ,
Где
 1 и  2 - коэффициенты ослабления кабеля приемного и
передающего фидеров, дБ/м;
l1 , l 2 - длины приемного и передающего фидеров, м;
G1 , G2 - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн по
отношению к изотропному излучателю, дБ;
BК
- коэффициент, учитывающий дополнительное ослабление
напряженности поля контактной сетью на электрифицированных участках;
BЛ  9 дБ - коэффициент, учитывающий дополнительное ослабление
напряженности поля из-за влияния кузова локомотива (для связи с РВ);
6
BИ
- коэффициент, учитывающий интерференционные замирания
(флюктуации) сигналов в каналах станционной радиосвязи и зависящий от
принятой надежности канала по полю, определяется по графикам функции
распределения уровней напряженности поля [приложение 1];
BМ  10 lg P1 8
коэффициент,
-
учитывающий
отличие
мощности
передатчика P1 от мощности 8 Вт, принятой за основу при построении
номограммы (приложение 2);
BR  10 lg R2 75
-
коэффициент,
учитывающий
отличие
входного
сопротивления приемника R 2 от номинала 75 Ом, принятого за основу при
определении соотношения между величинами
E2
и U2
на кривых
номограммы (приложение 2);
В заданных условиях организации каналов радиосвязи для мощности
передатчика 11 Вт и входного сопротивления приемника 75 Ом значения
коэффициентов:
BR  10 lg( 75 75)  0
BK  8 дБ,
BЛ  9 дБ,
BM  10 lg(11 8)  0,138 дБ,
дБ. Принимаем длины фидеров l1  20 м, l2  4 м,
коэффициенты ослабления кабеля α1  α 2  0,15 дБ/м, коэффициенты усиления
антенн G1  9дБ; G2  0,5 дБ.
U 2 p  U 2 min  1 l1  G1   2 l 2  G2  BК  BЛ  BИ  BМ  BR
Расчётный уровень напряжения полезного сигнала:
U 2 P 6  0,15  20  9  0.15  4  0,5  8  9  1,85  0,138  18,812 дБ.
По номограмме (приложение 2) для уровня напряжения U 2 P  18,812 дБ
и расстояния 2,8 км определяем требуемое произведение высот установки
антенн h1 h2  25 м2. Отсюда необходимая высота установки антенны
стационарной радиостанции h1  h1h 2 h2  25 5  5 м, при высоте локомотивной
антенны h2  5 м. макс дальность связи =8км
2. Определим дальность связи между возимыми радиостанциями
РВ-РВ.
Исходными данными для расчёта являются: произведение высот
антенн h1h2  25 м2, длины фидеров l1 l 2  4 м, коэффициенты усиления
7
антенн
дБ,
G1  G2  0,5
дополнительное
ослабление
сигнала
из-за
экранирующего влияния корпусов локомотивов 2BЛ  18 дБ.
Расчетный уровень напряжения полезного сигнала:
U 2 P  6  0,15  4  0,5  0,15  4  0,5  18  9  1,85  0,138  34,912 дБ.
Из номограммы находим дальность устойчивой связи 4 км.
3.Определим дальность
связи
между стационарной
и
носимой
радиостанциями РС – РН.
Исходными данными для расчетов дальности связи являются: высота
антенны стационарной h1  5 м, её коэффициент усиления G1  9 дБ, высота
антенны носимой h2  1 м, коэффициент усиления G2  0 , коэффициенты,
BИ  1,85 дБ,
BM  0,138 дБ,
BR  0 дБ,
BPH  6 дБ,
Bh  20 lg (25 5  1)  13,98 дБ.
Расчетный уровень сигнала:
U 2 P  6  0.15  20  9  8  0,138  2  13,98  30,842 .
По номограмме для значения U 2 P  30,842 дБ при h1h2  25 м2 определяем
дальность радиосвязи между стационарной и носимой радиостанциями
rH  2,5 км.
4.Определим
дальность
связи
между
возимой
и
носимой
радиостанцией РВ- РН.
Исходными данными для расчетов дальности связи являются: высота
антенны локоматива h1  5 м, её коэффициент усиления G1  0,5 дБ, высота
антенны носимой h2  1 м, коэффициент усиления G2  0 , коэффициенты,
BИ  1,85 дБ,
BM  0,138 дБ,
BR  0 дБ,
BPH  6 дБ,
Bh  20 lg (25 5  1)  13,98 дБ.
Расчетный уровень сигнала:
U 2 P  6  0,15  4  0,5  18  9  0,138  2  13,98  48,942 дБ.
По номограмме для значения U 2 P  48,942 дБ при h1h2  25 м2 определяем
дальность радиосвязи между возимой и носимой радиостанциями
rH  1,2 км.
5. Определим дальность связи между носимыми радиостанциями
РН – РН.
8
Исходными данными для расчетов дальности связи являются: высота
антенны носимой радиостанции h1  h2  1,5 м и её коэффициент усиления
G1  G2  0 , коэффициенты
BK  0
дБ, BИ  0,5 дБ, BM  10 lg( 1/ 8)  9,03 дБ,
BR  1,76 дБ, BPH  12 дБ, Bh  20 lg (25 1,5 2 )  21 дБ. Расчетный уровень сигнала:
U 2 P  6  0  0,5  (9,03)  (1,76)  12  21  49,29 дБ.
По номограмме для значения U 2 P  49,29 дБ по кривой произведения
высот h1h2  25 м2 определяем дальность канала радиосвязи между носимыми
радиостанциями rH  1 км.
КОНТРОЛЬНЫЙ ТЕСТ
1.Что понимается под чувствительностью приемника радиосигналов?
Выберите правильный ответ.
Д) наименьшее значение полезного сигнала на его входе, при котором
обеспечивается заданная разборчивость речи.
2.Какие факторы необходимо учитывать при расчете систем радиосвязи?
A) мощность передатчика;
B) ослабление
электромагнитного
поля
вследствие
влияния
экранирующего действия внешних устройств;
Г) месторасположение маневрового диспетчера;
Д) затухание приемного и передающего фидеров.
3.Какова
надежность
радиосвязи,
если
установлено,
что
в
80 процентах случаев из общего числа произведенных измерений,
напряжение
на
входе
приемника
в
точке
приема
было
не меньше требуемого значения даже при самых неблагоприятных условиях?
Д)80.
9
Задача № 3
Условия задачи
По цифровому каналу связи, подверженному воздействию помех,
передается одна из двух команд управления в виде восьмиразрядной кодовой
комбинации двоичного кода команда 2- 00000100; команда1-11011111 причем
вероятности передачи этих команд по результатам длительных наблюдений
соответственно равны рn1 = 0,8 и рп2 = 0,2. Из-за наличия помех в канале
вероятность правильного приема каждого из символов (1 или 0) уменьшается
и составляет рс = 0,6 (техническая характеристика канала). Предполагается,
что символы кодовых комбинаций искажаются независимо друг от друга. На
выходе приемного устройства зарегистрирована комбинация- 10111111. При
приеме без ошибок значения соответствующих символов принятой кодовой
комбинации должны быть равны значениям соответствующих символов
переданной кодовой комбинации.
Требуется.
Определить, какая команда, и с какой вероятностью была передана, если
известна принятая кодовая комбинация.
Решение:
Пусть комбинация 10111111, которая была зарегистрирована. Так как,
какая из двух команд передана, нам неизвестна, поэтому будем рассматривать
две
гипотезы
(предположения):
Н1
—была
передана
команда
1
управления(11011111) и Н2 - была передана команда 2 управления(00000100).
Сравнивая поразрядно значения символов принятой комбинации со
значениями
соответствующих
символов
гипотетически
переданной
комбинации, можно найти условную вероятность того, что принятая кодовая
комбинация есть искаженная гипотетически переданная кодовая комбинация.
Если при сравнении значений двух одноименных разрядов с индексом i имеет
место равенство yi = xi то, следовательно, искажение значения символа
данного разряда отсутствует, а вероятность этого события согласно заданному
условию равна рс. Если же при сравнении имеет место неравенство значений
уi ≠ xi то это говорит об искажении значения данного символа в процессе его
10
передачи по каналу связи под воздействием помех, а вероятность данного
события равна qс = (1 - Рс) Последовательно перемножая вероятности этих
событий по результатам сравнения, получим искомое значение условной
вероятности той или иной гипотезы.
команда1-11011111
комбинация- 10111111
P(Y/H1)=p c * q c * q c * p c * p c * p c * p c * p c = 0 , 6 * 0 , 4 * 0 , 4 * 0 , 6 * 0 , 6 * 0 , 6 * 0 , 6 * 0 , 6 =
=0,003
команда 2- 00000100;
комбинация- 10111111
P(Y/H2)=q c * p c * q c * q c * q c * p c * q c * q c = 0 . 4 * 0 , 6 * 0 , 4 * 0 , 4 * 0 , 4 * 0 , 6 * 0 , 4 * 0 , 4 =
=0,000147
Решение о том, какая команда была передана, принимается на основе
анализа результатов расчета условных вероятностей случайных событий по
формулам Байеса с использованием значений полученных нами ранее
апостериорных (т.е. после полученя кодовой комбинации Y) вероятностей
Р(Y/H1) и Р(Y/H2) гипотез(H1 и H2)
Р(Н1/Y)=
0,8×0,003
=0,98787
0,8×0,003+0,2×0,00147
Р(Н2/Y)=
0,2×0,00147
=0,01
0,8×0,03+0,2×0,00147
Сравнивая найденные условные вероятности, приходим к заключению,
что при появлении на выходе комбинации 10111111 с вероятностью 0,98 была
передана команда 1, которой по условию соответствует кодовая комбинация
11011111.
11
Три последние цифры учебного шифра 764
76410 =512(вес у10)+128(вес у8)+64(вес у7)+32(вес у6)+16(вес у5)+8(вес у4 )+4(вес у3
)=1 0111111002
КОНТРОЛЬНЫЙ ТЕСТ
1.Какому десятеричному числу соответствует двоичное число: 101012?
A) 21
2.Какому двоичному числу соответствует десятичное число 3310:
Б) 100001;
3.Указать
вероятность
правильного
приема
3-разрядной
кодовой
комбинации двоичного кода 110, если известна вероятность правильного
приема рс = 0,5 любого символа кодовой комбинации на приемной стороне:
Г) 0,125;
12
Литература.
1.Волков В.М. и др. Проводная и радиосвязь на железнодорожном транспорте:
Учеб. для вузов ж.-д. транспорта. — М.: Транспорт, 1990.
2.
Связь с подвижными объектами на железнодорожном транспорте.
Справочник / Ю.В. Ваванов, Н.Е. Доценко,В.Е. Малявко, СИ. Тропкин. –
М.: Транспорт, 1984. — 320 с.
3.Радиотехнические системы: Уч. пос./Ю.И. Таныгин. — М.: РГОТУПС, 2002.
- 120 с.
13
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
14
ПРИЛОЖЕНИЕ 2