MODELLEK ALKALMAZÁSÁVAL Absztrakt

Hasonló dokumentumok
A TEREPDOMBORZAT HATÁSA A KIS- ÉS KÖZEPES MAGASSÁGON FELADATOT VÉGREHAJTÓ PILÓTA NÉLKÜLI REPÜLŐGÉP KOMMUNIKÁCIÓS CSATORNÁJÁNAK STABILITÁSÁRA

A rádiócsatorna 1. Mozgó rádióösszeköttetés térerőssége Az E V térerősséget ábrázoljuk a d szakasztávolság függvényében.

BME Mobil Innovációs Központ

D= 2Rh+h 2 /1/ D = a geometriai horizont távolsága h = az antenna magassága R = a Föld sugara

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS

Adatátviteli rendszerek Vezetékes kommunikációs interfészek. Dr. habil Wührl Tibor Óbudai Egyetem, KVK Híradástechnika Intézet

Navigáci. stervezés. Algoritmusok és alkalmazásaik. Osváth Róbert Sorbán Sámuel

A KIS- ÉS KÖZEPES MAGASSÁGON FELADATOT VÉGREHAJTÓ PILÓTA DOMBORZAT MODELL (DDM) ALKALMAZÁSÁVAL Absztrakt

Gyakorlat anyag. Veszely. February 13, Figure 1: Koaxiális kábel

1 Predikciós módszerek. Smartcell 3.2 Technikai Refenciatár Verziószám 1.0

PILÓTA NÉLKÜLI REPÜLŐGÉPEK ÚTVONALTERVEZÉSE DIGITÁLIS DOMBORZAT MODELL ALKALMAZÁSÁVAL

Számítógépes programokkal a fenti mérőszámok alapján meghatározhatók adott frekvenciákon az összeköttetések lehetőségei.

Időjárási radarok és produktumaik

Híradástechnika I. 3.ea

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

IGÉNYLŐ ÁLTAL VÉGEZHETŐ TERVKÉSZÍTÉS KÖVETELMÉNYEI

Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reexió sík és görbült határfelületen. Fermat-elv

Mikrohullámú csillaghálózat tervezése PC-vei

Hangterjedés szabad térben


Kooperatív Rendszerek - Huwico konferencia, 2005 április 9.

Robotika. Relatív helymeghatározás Odometria

MINTA Írásbeli Záróvizsga Mechatronikai mérnök MSc. Debrecen,

Híradástechnika I. 4.ea

Az optika tudományterületei

Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez

TÉRINFORMATIKA ALAPÚ EMC ANALÍZIS MŰSORSZÓRÓ ADÓK ÉS A MŰSORSZÓRÓ SÁVBAN ÜZEMELŐ KATONAI ESZKÖZÖK KÖZÖTT

Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető

Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

A magyar műsorszórás jelene. Dömsödi János Antenna Hungária Zrt. Műszaki igazgató Budapest

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

4. Lokalizáció Magyar Attila

ELEKTROMÁGNESES REZGÉSEK. a 11. B-nek

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

TÁVKÖZLŐ HÁLÓZATOK. Átviteli csatornák. Mérnök-informatikus szak Nappali BSc

Fényhullámhossz és diszperzió mérése

Rugalmas állandók mérése

1. ábra Modell tér I.

Újabb vizsgálatok eredményei a hazai rövidhullámú sugárzás hatékonyabbá tétele érdekében az európai területen

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

MŰSZAKI LEÍRÁS Az I. részhez

A kommunikáció evolúciója. Korszerű mobil rendszerek

A NEM-IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK. Elektromágneses sugárzások és jellemzőik

Optika fejezet felosztása

Oszcillátor tervezés kétkapu leírófüggvényekkel

Hálózati szolgáltatások biztosításának felügyeleti elemei

Geometriai Optika (sugároptika)

Koordináta geometria III.

Optomechatronika I Antal Ákos

Ellipszis átszelése. 1. ábra

Kialakulása, jellemzői. Távközlési alapfogalmak I.

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

Szoftver-technológia II. Szoftver újrafelhasználás. (Software reuse) Irodalom

Egyenletek, egyenlőtlenségek XV.

Algoritmusok Tervezése. 6. Előadás Algoritmusok 101 Dr. Bécsi Tamás

HTEMÉDIA KLUB - a DRK (Digitális Rádió Kör), Kábeltelevízió és Vételtechnika szakosztály, Digitális Mozgóvilág Klub A DVB-T ELLÁTOTTSÁG HELYZETE

Tartalom. 1. Állapotegyenletek megoldása 2. Állapot visszacsatolás (pólusallokáció)

DIGITÁLIS DOMBORZAT MODELL ALKALMAZÁSA A KIS- ÉS KÖZEPES Absztrakt

Optika gyakorlat 7. Fresnel együtthatók, Interferencia: vékonyréteg, Fabry-Perot rezonátor

Antenă digitală de interior DVB-T/T2 SRT ANT 30

Feladatok megoldásokkal az első gyakorlathoz (differencia- és differenciálhányados fogalma, geometriai és fizikai jelentése) (x 1)(x + 1) x 1

Kábel nélküli hálózatok. Agrárinformatikai Nyári Egyetem Gödöllő 2004

Hálózati réteg. Feladata: a csomag eljusson a célig Több útválasztó Ez a legalacsonyabb rétek, mely a két végpont

Aktív beltéri DVB-T/T2 antenna SRT ANT 10 ECO

RFID rendszer felépítése

Irányítástechnika fejlődési irányai

Matematika III előadás

Statisztika - bevezetés Méréselmélet PE MIK MI_BSc VI_BSc 1

Az optika és a kábeltv versenye a szélessávban. Előadó: Putz József

Függvények július 13. Határozza meg a következ határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. x 7 x 15 x ) = (2 + 0) = lim.

GEOMETRIAI OPTIKA I.

11.5. Ellipszis és ellipszisív

Kissné dr. Akli Mária

A teljes elektromágneses spektrum

Optikai alapmérések. Mivel több mérésről van szó, egyesével írom le és értékelem ki őket. 1. Törésmutató meghatározása a törési törvény alapján

Dr.Varga Péter János HÍRADÁSTECHNIKA. 2.ea

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Horváth Zoltán okl. mk. őrnagy

KUTATÁSI JELENTÉS. Multilaterációs radarrendszer kutatása. Szüllő Ádám

5 V / 40 ma a DVB-T vevőkészülék RF portján keresztül vagy 9 V DC / 100 ma külső 230 V AC/DC adapterrel

UTP kábelszegmens átviteltechnikai paramétereinek vizsgálata (HW1-B)

Hálózati architektúrák és rendszerek. 4G vagy B3G : újgenerációs mobil kommunikáció a 3G után

HÍRADÁSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

BBS-INFO Kiadó, 2017.

Ipari kemencék PID irányítása

Automatikus szivárgáskeresés Zajszint-adatgyűjtő hálózat korrelátoros funkcióval

Gépi tanulás és Mintafelismerés

(Solid modeling, Geometric modeling) Testmodell: egy létező vagy elképzelt objektum digitális reprezentációja.

Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reflexió sík és görbült határfelületen

Csillagászati eszközök. Űrkutatás

Ellátási lánc optimalizálás P-gráf módszertan alkalmazásával mennyiségi és min ségi paraméterek gyelembevételével

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

Véletlen jelenség: okok rendszere hozza létre - nem ismerhetjük mind, ezért sztochasztikus.

MRTT Vándorgyűlés Dualitások a regionális tudományban Mosonmagyaróvár, október Egy tér-érzékeny marketing modell bemutatása

LECROY OSZCILLOSZKÓP ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEIRŐL I. ON THE APPLICATIONS OF THE OSCILLOSCOPE OF LECROY I. Bevezetés. Az oszcilloszkóp főbb jellemzői

Átírás:

I. évfolyam. ám Horváth Zoltán horvath.zoltan@zmne.hu URH ÉS MIKROHULLÁMÚ FÖLDFELSZÍNI PONT-PONT RÁDIÓ- ÖSSZEKÖTTETÉS TERVEZÉSÉNEK TÁMOGATÁSA HULLÁMTERJEDÉSI MODELLEK ALKALMAZÁSÁVAL Abtrakt Az URH és mikrohullámú földfelíni pont-pont rádió-öseköttetés tervezése nem egyer feladat. A domborzat figyelembe vétele, idigényes, ubjektív hibákkal terhelt. Nem elegend az optikai láthatóság vizsgálata. A erz bemutatja azokat az algoritmusokat, melyek a rádió-öseköttetés automatizált tervezését elsegíti. Not so easy task to plan a radio connection between two points, close to the surface used VHF or higher frequencies. To count the the effect of the terrain over the radio connection is too consumptive of time and involved of subjective mistakes. The monitoring of optical visibility is not enough in this case. The author show us that algorithms which ones conduce to plan radio connection by automated proceedings. Kulcsavak: URH, mikrohullám, rádió-öseköttetés, automatizált tervezés ~ VHF, radio connection, automated planning. A RÁDIÓCSATORNA, MINT EGY RENDSZER KRITIKUS ELEME A rádiórenderek egyes elemeinek, rendertechnikai réegységeinek vizsgálata során belátható, hogy öseköttetés tervezése empontjából az átvitel leggyengébb lánceme a rádiócsatorna. Míg a többi renderelem emberi tervezés eredménye, tulajdonságaik jól meghatározhatóak, addig a rádiócsatorna tulajdonságainak vizsgálatára, befolyásolására kevés lehetség áll rendelkezésre. A rádiócsatorna az adóantenna bemenete és a vevantenna kimenete közötti kétkapu (. ábra), melynek csillapítása a akacsillapítás. Az antennák egyik f feladata a rádiórenderekben a jelátalakítás. Az adóantenna a bemenetére juttatott, vezetett hullámot alakítja át térhullámmá, a vevantenna a térhullámot alakítja visa vezetett hullámmá. Az adó- és vevantenna közötti térrében a rádióhullámok közvetít közeg nélkül, a rádiócsatornában haladnak. Az adó- és a vevantenna közötti térrében a rádióhullámok többféle mechanizmus útján terjedhetnek. URH és mikrohullámú frekvenciatartományban a talaj csillapító hatása olyan nagy, hogy a felületi hullámú terjedési mód figyelmen kívül hagyható, az öseköttetés gyakorlatilag térhullámokkal jön létre. A föld felínéhez közeli két pont között ámos terjedést módosító tényezvel kell ámolni, mint a föld véges vezetképessége, görbültsége, domborzat hatása, a föld felületérl történ visaverdés hatása, a légkör törésmutatójának magasságfüggése. Meg kell vizsgálni (reflexió, diffrakció), hogy meddig hanálható a ámítások során a geometriai optika. A földfelín fölötti optikai rálátás önmagában nem elegend a abadtéri térersség jelenlétéhez. 45

HÍRVILLÁM A rádiócsatorna akacsillapítása (a ): a. ábra: A rádiócsatorna Pbe lg [ db] P = ki ahol: P be bemeneti teljesítmény P ki maximális kivehet hatásos teljesítmény 2. SZAKASZCSILLAPÍTÁS BECSLÉSE EGY HULLÁMTERJEDÉST GÁTLÓ AKADÁLY ESETÉN Amennyiben egy akadály terheli a rádiócsatornát, a akacsillapítás ámítása során figyelembe kell venni a diffrakciós fadinget. A diffrakciós fading: L[ db] = 2 lg Ez alapján a akacsillapítás: E E ahol: E a fading által csökkentett térersség E a abadtéri térersség a = a L [ db] ahol: a a abadtéri csillapítás L az akadály(ok) okozta diffrakciós fading A Huyghens-elv alapján a hullámterjedés a hullámfrontban található elemi centrumok útján jön létre. Ha a forrás és a vizsgált pont köré ellipoidsereget rajzolunk (2. ábra), melynek nagytengelyei (b) rendre: b = d + k λ 2 ahol: d a forrás és a vizsgált pont távolsága k terméetes ám λ hullámhos A Fresnel-ellipoidok által zónázott azonos zónában található elemi centrumok egymás hatását ersítik, az egymással omédos zónában található elemi centrumok egymás 46

I. évfolyam. ám hatását gyengítik. A legbels zónától (I. Fresnel-ellipoid) eltekintve az egyes zónák egymás hatását gyakorlatilag semlegesítik. 2. ábra: Fresnel-zónák A 3. ábrán látható a rádiócsatorna vertikális síkmetete. Igen jó közelítéssel (horizontális terjedést feltételezve) x helyen az I. Fresnel-zóna sugara (r ): x = λ 3. ábra: A késéldiffrakció paraméterei ( d x ) r d ahol: λ az üzemi hullámhos d az öseköttetés távolsága A 3. ábra alapján az I. Fresnel-zónába a benyúlás mértéke (ν ): ν = y r A késél okozta fading a benyúlás mértékének függvényében a 4. ábrán látható. Kiámítva (ν ) értékét az egy késél okozta fading ( L(ν ) ) meghatározható: 47

HÍRVILLÁM 4. ábra: Késél okozta fading L(ν ) függvény értelmezési tartományát felotva az egyes tartományokhoz közelítfüggvény rendelhet, mely segítségével (ν ) ismeretében L ámítható. Ezek a függvények a következk: L ν db ] ( )[ ( ) ν ( ;,8) (,5,62 ν ) ν [,8; ) 2 lg 2 lg 2 lg = 2 lg,4,84,225 2 lg ν,95 ν (,5 ) ν [ ; ) 2 (,38, ν ) ν [ ;2,4 ) ν [ 2,4; ) 3. SZAKASZCSILLAPÍTÁS BECSLÉSE TÖBB HULLÁMTERJEDÉST GÁTLÓ AKADÁLY ESETÉN Renderint a rádiócsatornát nem egy, hanem több akadály terhel. A többörös késél okozta diffrakció ámítás valamennyi algoritmusának alapjául az egyetlen késélre vonatkozó fading ámítása olgál. A különbség az egyes késélek figyelembevételében, a késélek egymásra hatásának modellezésében van. Négy terjedési modellt vizsgáltam. A Bullington modell a rádiócsatorna két végpontjából a legmagasabb helyög adat látható két késél felhanálásával, egyeneseket fektetve az adó és közeli késéle, valamint a vev és közeli késéle csúcsára, az egyenesek metéspontja jelöli ki egy virtuális késél helyét és csúcsát (5. ábra). Ez a megoldás igen durva megközelítést jelent. 48

I. évfolyam. ám A akacsillapítás: 5. ábra: Bullington modell ( h h { ϑ ; h ) a = a }; L a; cs amax ϑbmax Ennél lényegesen jobban hanálható az Epstein-Peterson modell. A rádiócsatorna egyik végpontjából a másik irányba haladva az egyes késélek okozta fadinget a oméd késélek csúcsaira, mint virtuális adó, illetve vevpontra ámítja, majd az ered diffrakciós fading ezek ösege (6. ábra). Ez a modell túlbecsüli a térersséget, tehát alábecsüli a csillapítást, ezért EMC vizsgálatoknál hanálatos. b A akacsillapítás: 6. ábra: Epstein-Peterson modell a = a n L i i; i= ( h ; h h ) i+ Ennek ellenpéldája a intén gyakorlatban is hanálatos Deygout modell. A rádiócsatornában a benyúlás mértéke alapján kiválatja a legdominánsabb késélt. Ezt 49

HÍRVILLÁM követen, kiámítva a hozzátartozó fadinget a domináns késélnél kétfelé válatja a rádiócsatornát. Az algoritmus az adó, illetve a vevantenna felé mindaddig folytatódik, míg a virtuális rádiócsatornák késélt tartalmaznak (7. ábra). A akacsillapítás: a ν 4 ): = a n i= L 7. ábra: Deygout modell ( ν ) i ahol (a 7. ábra alapján, feltételezve, hogy ν 3 > ν >ν 2 és ν 3 > ν' 3 = ν(h a ; h' 3 ; h b ); ν' = ν(h a ; h' ; h 3 ); ν' 2 = ν(h ; h' 2 ; h 3 ); ν' 4 = ν(h 3 ; h' 4 ; h b ); Programozás-technikailag az eljárás rekurzív algoritmust eredményez. A móder túlbecsüli a akacsillapítást, tehát alábecsüli a térersséget, ezért öseköttetések ámításánál hanálatos. Epstein-Peterson és Deygouth móderén kívül a gyakorlatban még a Japán modell hanálatos. Epstein-Peterson móderéhez hasonlóan a rádiócsatorna egyik végpontjától (adó) indul a másik végpont (vev) felé. Az egyes késélek okozta fading értékét úgy határozza meg, hogy a virtuális vevt a vizsgált késélt sorrendben követ késélre helyezi. Az adó pozícióját nem változtatja, viont az adó virtuális magasságát a vizsgált és az azt sorrendben megelz késélek csúcsaira fektetett egyenes adó antenna helyén kimetett magassága adja (8. ábra). 5

I. évfolyam. ám 8. ábra: Japán modell A akacsillapítás: a = a n L i i i; i= ( h{ h ; h }; h h ) i+ Ez a modell Epstein-Peterson és Deygouth móderével ámított csillapítás értékeinek köztes értékét adja, de az eredmény a vizsgálat irányára nem immetrikus ÖSSZEFOGLALÁS Megvizsgálva a különböz hullámterjedési modelleket megállapítható, hogy URH és mikrohullámú földfelíni pont-pont öseköttetés esetén térhullámú terjedést feltételezve nem elegend az optikai láthatóság vizsgálata. Az egy késél okozta többletcsillapítás ámítása kidolgozott, erre épülve ámos terjedési modell létezik. A modellek jól algoritmizálhatóak. Az említett modellek alkalmazása napjainkban egyre élesebb körben megvalósul. A térképi információk digitális formában történ elérhetsége, feldolgozhatósága lehetséget biztosít ezen modellek tervez munkába történ alkalmazására. A térinformatikai alapú tervez, elemz munka ezáltal gyorsabbá, olcsóbbá, megbízhatóbbá válik és új minséget rejt magában. 5

HÍRVILLÁM FELHASZNÁLT IRODALOM J. D. Parsons: The Mobile Radio Propagation Channel, Pentech Press, London, 992; Wireless Communication, Radio Propagation modells, (http://people.deas.harvard.edu/~jones/es5/prop_models/propagation.html); Dr Istvánffy Edvin: Tápvonalak, antennák és hullámterjedés, Tankönyvkiadó, Budapest, 967; Géher Károly f.: Híradástechnika, Maki könyvkiadó, Budapest, ISBN 963 673. 52