📄Работа №206776

Тема: Исследование повышения качества сигнала в затенённых зонах

Характеристики работы

Тип работы Дипломные работы, ВКР
Информационные системы
Предмет Информационные системы
📄
Объем: 102 листов
📅
Год: 2020
👁️
Просмотров: 45
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Анализ современного состояния моделирования распространения радиоволн с учётом рельефа местности 8
1.1 Основные проблемы распространения радиоволн и методы их решения... 8
1.2 Модели распространения радиоволн в реальных условиях 12
1.3 Выводы и постановка задачи 400
2 Анализ способов повышения качества сигнала 422
2.1 Активные усилители сигнала 42
2.2 Пассивные усилители сигнала 51
2.3 Выводы и постановка задачи 54
3 Моделирование распространения сигнала в селе Сыростан 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 62
ПРИЛОЖЕНИЯ 65

📖 Аннотация

В данной выпускной квалификационной работе проведено исследование методов повышения качества сигнала в затенённых зонах для систем мобильной связи, основанное на анализе и моделировании распространения ультракоротких радиоволн. Актуальность исследования обусловлена сохраняющейся проблемой обеспечения устойчивой связью пользователей в условиях сложного рельефа и городской застройки, где многолучевое распространение и эффекты дифракции приводят к глубоким замираниям сигнала. Основным результатом работы является разработка расчётной модели, позволяющей оценивать уровень сигнала на входе и выходе усилительных устройств, и её практическая апробация на примере села Сыростан, где применение комбинации активных и пассивных усилителей позволило повысить мощность принимаемого сигнала на 5-10 дБ. Научная значимость заключается в систематизации подходов к моделированию радиоканалов в неоднородной среде, а практическая – в предоставлении инструментария для оптимизации сетевой инфраструктуры в труднодоступных и экономически невыгодных для операторов локациях. Теоретической основой исследования послужили фундаментальные работы Б.А. Введенского по распространению УКВ, современные модели, рассмотренные в трудах М.М. Маковеевой, а также методики, изложенные в отчёте COST-231 и исследованиях Г.А. Пономарева, посвящённых городским условиям.

📖 Введение

К середине 20 века, в следствии активного развития технологий радиосвязи, учёные и инженеры всё чаще стали интересоваться, проблемами распространения радиосигнала. Переход к ультракоротким волнам (УКВ), дал возможность создания таких систем, как телевидение и радиовещание, а также средств мобильной связи. Данные технологии, стыли прорывными, в информационном пространстве. Многие люди, даже не могли и предположить, что новости буду распространяться с такой большой скоростью. Проблема распространения электромагнитного поля, появившаяся ещё в 30-х годах прошлого века, до сих пор остаётся актуальной [7]. В 1938 г. советский учёный Борис Алексеевич Введенский [6], опубликовал первое исследование распространения метровых радиоволн в городских условиях, для УКВ «городские районы представляют собой местности, пересеченность которых доведена до крайних пределов». Многочисленные отражения, дифракция и рассеяние, приводят к смене характера распространения на многолучевой. Вследствие этого получаем интерференционную структуру распространения, с глубокими и быстрыми объёмными замираниями.
Многолучевая модель распространения, делает предсказание мощности сигнала более трудоёмким. Городские условия распространения, делают каналы связи более сложными, с большим количеством искажений [1 - 14]. В следствии этого, создание модели предсказания уровня принимаемого сигнала, становится очень перспективной задачей. Необходимо, упрощение расчётов для УКВ диапазона, при помощи создания эмпирических моделей расчёта.
Быстрое развитие систем радиовещания, потребовало вмешательства правительства, и создание, новых контрольных органов. Необходимость распределения частотного диапазона, контроля рабочих частот, возникла во всём мире. Большая часть радиоэлектронных средств (РЭС), используют УКВ диапазон, и располагаются в городской среде [1 - 5]. Функционал, возложенный на средства передачи, имеет большое значение в жизни людей. Сегодня, мы не сможем представить свою жизнь, без радио или телевидения, а сотовая связь, развивается с такой скоростью, что ещё 20 лет назад люди и не подразумевали, что будут собираться в мобильных видеоконференциях, в любое время, когда только захотят. Повышение частот для передачи большего объёма информации, обостряет существующие проблемы моделирования. И тем не менее, уже сегодня сложно найти посёлок, в котором не сотовой связи.
Освоение более высоких частот и поднятие значимости мобильной передачи данных, ставит перед нами новые задачи. Исследование способов повышения качества сигнала, зон затенения, отражателей и усилителей, всё это должно помочь поднять уровень предоставляемых услуг.
Целью выпускной работы, является более подробное рассмотрение данных вопросов, в частности, вопроса повышения уровня принимаемого сигнала в затенённых зонах. Для большего понимание, работу разделим на несколько глав.
Первая глава, будет посвящена современным моделям распространения радиосигнала. Необходимо, учесть рельеф местности, а также модели должны быть для ультракоротких волн.
Во второй главе, необходимо рассмотреть способы повышения качества сигнала. Разделить все рассмотренные методы на пассивные и активные.
В третьей главе, рассмотрим моделирование, по разработанной модели, которая должна учитывать рельеф местности, а также исследованные методы повышения качества сигнала.
В заключении сделаем вывод по проделанной работе, и подведём итог результатов анализа и моделирования.
Все материалы, необходимые для более подробного описания и понимания информации, представленной в работе, приведём в приложении.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В данной выпускной квалификационной работе, было проведено исследование способов повышения качества связи в затенённых зонах. Проведен анализ, существующих моделей распространения УКВ в диапазоне частот 900 МГц и 1800 МГц. Показано, что все известные модели строятся на основе экспериментальных данных. Как правило, модели используются для предсказания распространения волн на сложных трассах, что необходимо для эффективного планирования сетей и корректного размещения базовых станций.
После исследования, способов расчёта мощности сигнала, была составлена модель, которая рассчитывает уровень сигнала, приходящий на усилитель, а также мощность, которая приходит с усилителя на абонентскую станцию. В ней предусмотрено применение, как активных, так и пассивных усилителей.
В качестве примера, повышения качества мобильных услуг связи, был рассмотрен случай в селе Сыростан. Вследствие затенения горой, абонент не могу получить данную услугу, с достойным качество. После проведения анализа и необходимых расчётов, мощность сигнала удалось увеличить 5-10 дБи, в зависимости от используемой антенны. Использование стационарного сотового телефона, не просто дало возможность звонить, но и сделало этот процесс гораздо проще и понятнее.
Качеством предоставляемых услуг, должен заниматься оператор связи, но существуют такие места, в которые ему не выгодно доставлять сигнал. К таким местам, могут относиться, мало населённые деревни и села, а также леса, в которых временно могут работать люди. В таких случаях, абонент сам старается найти способ, установить качественное соединение, но лишь немногие знают как это сделать.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Маковеева, М.М. Системы связи с подвижными объектами: Учеб. Пособие для вузов. / М.М, Маковеева, Ю.С. Шинаков - Радио и связь, 2002. - 440 с.
2. Ратынский, М.В. Основы сотовой сети / М.В. Ранынский - М.: Радио и связь, 1998. - 248 с.
3. Ли, У.К. Техника подвижной связи. / У.К. Ли - М.: Радио и связь, 1998.
4. Системы мобильной связи: учебное пособие для вузов / В.П. Ипатов, В.К. Орлов, И.М. Самойлов, В.Н. Смирнов; под ред. В.П. Ипатова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2003. - 272 с.
5. Пономарев, Г.А. Распространение УКВ в городе / Г.А. Пономарев, А.Н. Куликов, Е.Д. Тельпуховский - Томск: «РАСКО», 1991. - 223 с
6. COST - 231 - FinalReport. [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://www.lx.it.pt/cost231.
7. Введенский, Б.А. Распространение ультракоротких радиоволн / Б.А. Введенский. - М.: Наука, 1973. - 408 с.
8. Дымов, А.В. Анализ методов моделирования распространения радиоволн диапазона 900 МГц в условиях города / А.В. Дымов, В.А. Тимофеев // Физический вестник ЯрГТУ им. П.Г. Демидова: сб. научн. Тр. - Ярославль: ЯрГТУ, 2006. - Вып. 1. - С. 157 - 165.
9. Столлингс, В.В. Беспроводные линии связи и сети: Пер. с англ. / М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. - 640 с.
10. Дымов, А.В. Исследование распространения радиоволн в городских условиях в диапазоне 1800 МГц / А.В. Дымов, В.А. Тимофеев // Труды XIII международной научно - технической конференции «Радиолокация, навигация и связь». - Воронеж,2007. - Т.1. - С.611-616.
11. Николаев, В.И. Системы и средства сухопутной подвижной связи: учеб. Пособие / под Ред. В.И. Борисова; - Воронеж. Гос. Техн. ун-т. Воронеж 2001. - 209 с.
12. Пономарев, Л.И.Моделирование радиотрасс мобильных систем связи / Л.И. Пономарев, T.JI. Манкевич // Успехи современной радиоэлектроники. - 1999.-№8.-С. 45-58.
13. Бардин, Н.И. Распространение ультракоротких радиоволнв условиях крупного города / Н.И. Бардин, Н.Д. Дымович // Электросвязь. №7 - 1964. - с 17 - 25.
14. Черепкова, E.JI. Распространение радиоволн /E.JI. Черепкова, О.М.
Чернышев. - М.: Радио и связь, 1984. - 272 с.
15. Дымов, A.B.Результаты моделирования распространения радиоволн в городских условиях с учётом рельефа местности I A.B.Дымов, Р.Ю. Козлов II Актуальные проблемы физики: Сборник научных трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. - Ярославль, 2003. - Вып. 4.
16. Варакин, JI.E. Статистическая модель многолучевого распространения УКВ в городе /JI.E. Варакин II Радиотехника. - 1989. - №12. - С. 56-61.
17. Рекомендации ITU - RP. 370.
18. Долуханов,М.П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. / М. П. Долуханов М., «Связь», 1972.
19. Шиллер, Й. Мобильные коммуникации.: пер с англ. / Й. Шиллер М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 384с.
20. Борисов, Б.Б. Особенности распространения миллиметровых волн в городе / Б.Б. Борисов, А.В. Соколов, В.В. Тарасов // XV Всесоюзн. конф. По распространению радиоволн: Тезисы докл. - М.: Наука, 1987.
21. Гуреев, А.В. Волноводная модель каналов в плотной городской застройке // Изв. вузов, Электроника. 2003 г. № 3, 50 - 53 с.
22. Рекомендации МСЭ - Р F/ 699 - 5
23. Ларин, Е.А. Расчет дифракционного ослабления радиоволн на приземных трассах над пересеченной местностью // Электросвязь 1997. - №1
24. Дымов, A.B.Метод оперативного расчета ослабления дециметровых радиоволн в городской среде /A.B. Дымов, В.А. Тимофеев II Труды девятой международной научно-практической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций». Казань, 2008. - Т.1. - С. 145-146.
25. Дымов, A.B. Исследование распространения радиоволн в городских условиях в зоне тени, создаваемой рельефом подстилающей поверхности /
A. B. Дымов, Р.Ю. Козлов, В.А. Тимофеев И Труды XI международной научно- технической конференции "Радиолокация, навигация, связь". - Воронеж, 2005. - Т. 3.-С. 184-185 с.
26. Пономарев, Л.И. Моделирование радиотрасс мобильных систем связи / Л.И. Пономарев, T.JI. Манкевич // Успехи современной радиоэлектроники. - 1999.-№8. - С. 45 - 58.
27. Ikegami, F. Theoretical prediction of mean field strength on urban mobile radio /F Ikegami, T. Takeuchi, S. Yoshida //IEEE Transactions on Antennas Propagation. - 1991. - V. 39. -№ 3. - P. 299-302 с.
28. Hata, M. Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services /M. Hata II IEEE Transactions on Vehicular Technology. - 1980. - V.29, № 3. - P. 317-325.
29. Козлов, Р.Ю. Моделирование распространения радиоволн в городе с учётом рельефа местности / Р.Ю. Козлов, В.А. Тимофеев // Труды X международной научно - технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». - Воронеж, 2004. - Т. 3. - С.1845 - 1850.
30. Распространение ультракоротких волн в городах / А.Н. Куликов, Ю.В. Лаврентьев, Г.А. Пономарев, А.В. Соколов, Л.В. Федорова и др. // Итоги науки и техники, Радиотехника - 1991. - Т.42, - С.196.
31. Электродинамика и распространение радиоволн / В.А. Неганов, О.В. Осипов, С.Б. Раевский, Г.П. Яровой. - М.: Радио и связь, 2005. - 648 с
32. Яковлев, О.И. Распространение радиоволн / О.И. Яковлев, В.П. Якубов,
B. П. Урядов, А.Г. Павелъев. - СПб. Ленанд, 2009. - 496 с.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ