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如何计算同频复用距离并减少同频干扰?

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:本任务主要介绍同频复用距离的计算、减少同频干扰的措施。根据调频的捕获效应,为避免同频道干扰,必须保证接收机输入的信号与同频道干扰之比大于等于射频防卫比。有用信号和干扰信号的强度不仅取决于通信距离,而且和设备参数、地形地物状况等因素有关。为简单起见,假定地形地物状况相同,各基站设备参数相同,各移动台的设备参数也相同,这样,同频复用距离只与以下因素有关。

如何计算同频复用距离并减少同频干扰?

同道干扰又称同频道干扰或同频干扰,同道干扰一般是指相同频率电台之间的干扰,它表现为差拍干扰和由于调制而产生的调频干扰。在电台密集的地方,若频率管理或系统设计不当,如同频道电台之间的距离不够大,从而空间隔离不满足要求,就会造成同频道干扰。本任务主要介绍同频复用距离的计算、减少同频干扰的措施。在小区制通信系统中,为了提高系统的频率利用率,在一定的间隔距离以外,需要重复使用相同的频率,这种技术称为同频道再用。同频道再用技术可以大大提高频率利用率,但有时会带来同频道干扰。

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图1-3-6 同频复用距离

1.同频复用距离的计算

移动通信中,为了提高频率利用率,在相隔一定距离以外,可以使用同频道电台,这称为同频道复用或频道的地区复用。在小区制结构中,相同的频率(频率组)可分配给彼此相隔一定距离的两个或多个无线区使用。显然,同频道的无线区相距越远,它们之间的空间隔离度越大,同频道干扰越小。但是,在一定区域内,频率复用次数也随之降低,即频率利用率降低,因此,两者要兼顾考虑。在进行无线区的频率分配时,应在满足一定通信质量要求的前提下,确定相同频率重复使用的最小距离,该距离称为同频复用最小安全距离,或简称同频复用距离。由此可见,从工程实际需要出发,研究同道干扰必须和同频复用距离紧密联系起来,以便给小区制的频率分配提供依据(见图1-3-6)。

2.影响同频复用距离的因素

射频防卫比是指达到主观上限定的接收质量时,所需的射频信号对干扰信号的比值。根据调频的捕获效应,为避免同频道干扰,必须保证接收机输入的信号与同频道干扰之比大于等于射频防卫比。从这一关系出发,可以研究同频道复用距离。有用信号和干扰信号的强度不仅取决于通信距离,而且和设备参数、地形地物状况等因素有关。为简单起见,假定地形地物状况相同,各基站设备参数相同(如天线高度、发射功率相同、接收机灵敏度相同等),各移动台的设备参数也相同,这样,同频复用距离只与以下因素有关。

(1)调制方式

为保证规定的接收质量,使用调制方式不同,所需的射频防卫比也不同,对于窄带调频或调相(最大频偏±5kHz)方式来说,三级语音质量射频保护比取8dB+3dB作为标准。即接收机加入同频干扰信号后,接收机输出信噪比(Signal Noise Ratio,S/N)从无同频干扰的20dB下降到14dB时,输入端所要求的信干比。对四级语音质量射频保护比取12dB+3dB,即输出信噪比(S/N)下降3dB。对三级语音质量的信号(位置概率50%、时间概率50%),干扰(位置概率50%、时间概率10%),在这种条件下信干比≥12dB。上面3dB的数值是考虑到不同的设备和不同的测试条件所引入的误差。对调幅方式的信号,同频防护比要求为17dB。

(2)电波传播特性

假定是光滑地球平面,则路径传播衰减978-7-111-47988-8-Part01-105.jpg。式中d是收、发天线间的距离,单位为km;hThR分别是发射天线和接收天线的高度,单位为m,则有以下传播衰减公式:(www.xing528.com)

L=120dB+40lgd-20lghThR (1-3-11)

实际上,电波传播衰减还与使用频率、地形、地物因素有关。

(3)要求的可靠通信概率

可靠通信概率又称通信可靠性,当通信可靠性要求高时,在其他技术相同时,其同频复用距离变大。

(4)无线区半径

农村和城市的环境不同时,无线小区半径不同,当区群内小区个数相同时,其半径越大,同频复用距离变大。

(5)选用的工作方式

当通信方式中采用异频双工、同频单工时,其频率复用距离也是不同的。

(6)天线类型

天线按照方向性分类时,可分为定向天线全向天线,当采用不同的天线时,其周围干扰小区个数也不同,故而其同频复用距离也不同。

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