Методика определения зависимости среднеквадратического отклонения отношения сигнал-помеха в декаметровой радиолинии от выбора частоты

Постановка задачи: известно, что случайные изменения мощности принимаемых сигналов и помех в декаметровом диапазоне волн существенно влияют на надежность радиосвязи (вероятность связи с достоверностью не хуже допустимой). Для поддержания допустимой надежности связи требуется своевременная смена рабочих частот. Надежность связи определяется величиной среднего отношения сигнал-помеха на входе приемника относительно его допустимого значения, которые зависят от выбора рабочей частоты, и среднеквадратического отклонения входного отношения сигнал-помеха. Последнее при расчетах надежности декаметровой связи полагается неизменным и равным 14 дБ. Однако согласно экспериментальным данным среднеквадратическое отклонение отношения мощности сигнала к мощности помех на входе приемника декаметровой связи зависит от частоты, что может повлиять на достоверность расчета надежности. Целью статьи является разработка методики определения зависимости среднеквадратического отклонения отношения сигнал-помеха на входе приемника от выбора рабочей частоты и оценки ее влияния на надежность связи в одномодовой декаметровой радиолинии. Новизна заключается в теоретическом обобщении методик расчета надежности связи в одномодовой декаметровой радиолинии через функцию Лапласа и через отклонения нижней и верхней децилей для определения частотной зависимости среднеквадратического отклонения отношения сигнал-помеха. Результат: получено аналитическое выражение для оценки среднеквадратического отклонения отношения средних мощностей сигнала и помех на входе приемника от выбора рабочей частоты в одномодовой декаметровой радиолинии. Практическая значимость: при расчете надежности связи в одномодовой декаметровой радиолинии необходимо учитывать зависимость среднеквадратического отклонения отношения сигнал-помеха от выбора рабочей частоты. Расхождение в расчетах надежности связи при отсутствии учета этой частотной зависимости в среднем составляет 5,6 %, а наибольшая разница достигает 8,1 %.
Problem statement: it is known that random changes in the power of received signals and interference in the decameter wave range significantly affect the reliability of radio communications (the probability of communication with reliability is not worse than the permissible one). To maintain acceptable communication reliability, a timely change of operating frequencies is required. Communication reliability is determined by the value of the average signal-to-noise ratio at the receiver input relative to its allowable value, which depend on the choice of operating frequency, and the standard deviation of the input signal-to-noise ratio. The latter, when calculating the reliability of decameter communication, is assumed to be unchanged and equal to 14 dB. However, according to experimental data, the root-mean-square deviation of the ratio of signal power to noise power at the input of a decameter communication receiver depends on frequency, which can affect the reliability of the reliability calculation. The aim of the work is to develop a technique for determining the dependence of the standard deviation of the signal-to-noise ratio at the receiver input on the choice of the operating frequency and assessing its impact on the reliability of communication in a single-mode decameter radio link. The novelty lies in the theoretical generalization of methods for calculating the reliability of communication in a single-mode decameter radio link through the Laplace function and through the deviations of the lower and upper deciles to determine the frequency dependence of the standard deviation of the signal-to-noise ratio. Result: an analytical expression is obtained for estimating the root-mean-square deviation of the ratio of the average signal powers and interference at the receiver input from the choice of the operating frequency in a single-mode decameter radio link. Practical significance: when calculating the reliability of communication in a single-mode decameter radio link, it is necessary to take into account the dependence of the standard deviation of the signal-to-noise ratio on the choice of operating frequency. The discrepancy in the calculations of communication reliability in the absence of this frequency dependence is on average 5,6%, and the largest difference reaches 8,1%.