ITU-R SF 766 SPANISH-1992 METHODS FOR DETERMINING THE EFFECTS OF INTERFERENCE ON THE PERFORMANCE AND THE AVAILABILITY OF TERRESTRIAL RADIO-RELAY SYSTEMS AND SYSTEMS IN THE FIXED-SA.pdf

1、 Rec. UIT-R SF.766 1 RECOMENDACIN UIT-R SF.766*MTODOS PARA DETERMINAR LOS EFECTOS DE LA INTERFERENCIA EN LA CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO Y LA DISPONIBILIDAD DE LOS SISTEMAS DE RELEVADORES RADIOELCTRICOS TERRENALES Y EN LOS SISTEMAS DEL SERVICIO FIJO POR SATLITE (1992) Rec. UIT-R SF.766 La Asamblea de R

2、adiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que es necesario evaluar los efectos de la interferencia en la calidad de funcionamiento y la disponibilidad de los sistemas de relevadores radioelctricos terrenales y en los sistemas del servicio fijo por satlite; b) que, en general, la determinacin de

3、los criterios de interferencia requiere mtodos de clculo adecuados; c) que para determinar la interferencia causada a los sistemas MDF-MF existen mtodos de clculo bastante adecuados; d) que deben elaborarse mtodos de clculo de la interferencia causada a la telefona MF de un solo canal por portadora

4、(SCPC); e) que deben elaborarse mtodos de clculo de la interferencia causada a la televisin MF; f) que deben elaborarse mtodos de clculo de la interferencia causada a la telefona con modulacin de amplitud (MA); g) que deben elaborarse mtodos de clculo de la interferencia causada a las transmisiones

5、digitales; h) que en el futuro quizs se deban elaborar mtodos de clculo de la interferencia causada a sistemas que empleen nuevas tcnicas de modulacin; j) que es conveniente establecer los espectros de las seales para permitir la determinacin de la interferencia a partir de la formulacin general, re

6、comienda 1. que se utilicen los mtodos descritos en el anexo 1 para el clculo de la interferencia causada a los sistemas MDF-MF; 2. que, mientras no se disponga de informacin ms exacta, se utilicen provisionalmente los mtodos descritos en el anexo 2 para las seales deseadas distintas a las MDF-MF. A

7、NEXO 1*Mtodos de clculo de la interferencia causada a los sistemas MDF-MF A continuacin figura el mtodo de clculo para determinar los efectos de la interferencia causada a los sistemas MDF-MF de los sistemas de relevadores elctricos terrenales y a los sistemas del servicio fijo por satlite. _ *Las C

8、omisiones de Estudio 4 y 9 de Radiocomunicaciones efectuaron modificaciones de redaccin en esta Recomendacin en 2000 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44. *Nota del Director del CCIR A ttulo de informacin, la deduccin de las frmulas, as como otros antecedentes histricos, del presente anexo puede

9、n encontrarse en las Referencias Bibliogrficas que figuran en el Informe 388 del CCIR (Dsseldorf, 1990). 2 Rec. UIT-R SF.766 1. Mtodos de clculo 1.1 Formulacin general En la relacin (la relacin lineal es vlida slo para niveles bajos de interferencia en las seales telefnicas MDF-MF) entre la potencia

10、 de la interferencia en la banda de base en un canal telefnico y la relacin portadora/interferencia, interviene el factor de reduccin de la interferencia, B (dB), definido como sigue: B = 10 log S/NiC/I(1) donde: S : potencia de la seal de prueba en un canal telefnico = 1 mW Ni : potencia no pondera

11、da de interferencia en un canal telefnico (anchura de banda: 3,1 kHz) C : potencia de la portadora de la seal deseada (W) I : potencia de la portadora de la seal interferente (W). La potencia ponderada de interferencia Np(pW) se obtiene como potencia no ponderada en 1,75 kHz, lo que da: 10 log Np= 8

12、7,5 B 10 log (C/I) (2) El factor de reduccin de la interferencia, B, se expresa como sigue: B = 10 log 2()2 p(/m)b 2 D(, 0)(3) con: D(, 0) = Gf5Gf3 + S(F) P1( + 0 F) dF + Gf5Gf3+S(F) P1( 0 F) dF + S( + 0) P10+ + S( 0) P10+ S0P1( + 0) + S0P1( 0) + S0P10b( 0) (4) P1() = P() A2() (5) P10 =P0A2(0) (6) (

13、 0) = 1mmmmmmcuandommmmmm = 0 (6a) ( 0) = 0mmmmmmcuandommmmmm 0donde: : valor cuadrtico medio de la excursin del tono de prueba (sin preacentuacin) de la seal deseada (kHz) : frecuencia central del canal considerado, dentro de la banda de base de la seal deseada (kHz) m : frecuencia superior de la b

14、anda de base de la seal deseada (kHz) p(/m) : factor de preacentuacin para la frecuencia central del canal considerado, en la banda de la portadora deseada b : anchura de banda del canal telefnico (3,1 kHz) f0 : separacin entre las frecuencias portadoras de las seales deseada e interferente (kHz) S(

15、) : parte continua de la densidad espectral de potencia normalizada de la seal deseada con preacentuacin (Hz1)S0 : potencia de la portadora residual normalizada de la seal deseada P() : parte continua de la densidad espectral de potencia normalizada de la seal interferente (Hz1)P0: potencia de la po

16、rtadora residual normalizada de la seal interferente A() : caracterstica amplitud/frecuencia del filtro de recepcin de la seal deseada; el origen de las frecuencias es la frecuencia central de la portadora de la seal interferente. Rec. UIT-R SF.766 3 Las densidades espectrales de potencia estn norma

17、lizadas con relacin a la unidad y se supone que son unilaterales (nicamente frecuencias positivas). De las expresiones (2) y (3) se deduce la expresin de Npen funcin de la relacin C/I. Para determinar Npes necesario conocer: el espectro de la seal deseada (telefona analgica), el espectro de la seal

18、interferente. Las expresiones de estos espectros figuran en el 2 ms adelante y en el 3 del anexo 2. 1.2 Interferencia causada por una seal MDF-MF con bajo ndice de modulacin a una seal MDF-MF con elevado ndice de modulacin Se representa aqu el caso de un sistema terrenal de relevadores radioelctrico

19、s que causa interferencia a un sistema del servicio fijo por satlite. No es fcil identificar el canal de la banda de base ms interferido. Sin embargo, la condicin de interferencia ms desfavorable resulta cuando la separacin entre las frecuencias portadoras deseada e interferente es igual o inferior

20、a la frecuencia superior de la banda de base de la seal deseada. El factor B puede determinarse con la siguiente frmula: B = 10 log 1b 2GeeGefGedGefGecGfeGefGfdGefGfc2()2p(/m)P(0 ) + P(0+ )(7) Si el ndice de modulacin de la seal deseada es superior a 3, la forma del espectro de la seal casi gaussian

21、a y la ecuacin (7) adoptar la siguiente forma: B = 10 log 1b 2GeeGedGecGfeGfdGfc2 2 ()2p(/m) sexp GebGeaGe9GfbGfaGf9 (0 )222s+ exp GebGeaGe9GfbGfaGf9 (0+ )222s(7a) El 1.1 contiene las definiciones de los parmetros de las frmulas (7) y (7a), con excepcin de las siguientes: s : valor cuadrtico medio d

22、e la excursin multicanal de la seal deseada (kHz) = 10y (LF) (8)LF : factor de carga, que es inferior a la unidad fuera de la hora cargada y =(15 + 10 log Nc)/20mmmmmmpara 60 3, la forma del espectro de la seal corresponde muy estrechamente a una curva de Gauss. Si los ndices de modulacin de las sea

23、les deseada e interferente son mayores que 3, para calcular la interferencia debe entonces aplicarse la frmula (7), teniendo en cuenta el 1.3. En ciertos casos especiales, cuando la seal interferente puede caracterizarse por el valor cuadrtico medio de su ndice de modulacin y la frecuencia superior

24、de la banda de base es igual a la de la seal deseada (o sea, m1= m2= m),es posible calcular muy simplemente la funcin de interferencia D(, 0) a base de las curvas normalizadas de la fig. 1. D01-scFIGURE 1 D01 = 11 cm Se determina el ndice de modulacin equivalente: m = GebGe9GfbGf9m21+ m22(11) y para

25、 este valor m se hallan con las curvas de la fig. 1 las magnitudes mS(1) y mS(2), siendo: 1= (0+ )m1y 2= (0 )m1(12) y tambin: D(, 0) = 1m1mS(1) + mS(2) (13) Rec. UIT-R SF.766 5 Este mismo mtodo puede aplicarse para la determinacin aproximada de D(, 0), segn el valor del ndice de modulacin equivalent

26、e: m = GebGeaGe9GfbGfaGf9m21+ m22Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf6m2m12(14) cuando: m21: P() = 1s 2e 222s GeeGedGecGfeGfdGfc1 + Ge5n=2II(1)n C2nm2n 2nH2n Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf6s 2 P() 1s 2e 22 2s GeeGefGedGefGec1 + 6,375 102m2H*4Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf6s 2 7,416 103m4H*6Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf6s 2+ P() + Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf62,37 10

27、2m4+ 7,16 104 m6H*8Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf6s 2 Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf69,929 103m6+ 5,854 105 m8H*10Ge8Ge7Ge6Gf8Gf7Gf6s 2GfeGfdGfc11(26) donde: fs : valor cuadrtico medio de la excursin de frecuencia causada por la seal multicanal H*2n(x) = (1)nn!(2n)!H2n(x) : polinomio normalizado de Hermite. En las figs. 2a a

28、 2e se representan los espectros calculados con las frmulas (22) y (26), para valores del ndice de modulacin m tomados de sistemas tpicos de relevadores radioelctricos y por satlite. Las curvas son aproximadas en la regin en que la relacin f / fmes prxima a 0 y 1. Los valores exactos dependen del va

29、lor particular de . En las figs. 2f a 2j se dan curvas exactas para diversos valores de en la regin en que f / fmes prxima a cero. (Las curvas que aparecen en los ngulos de las figs. 2d a 2e son tambin bastante precisas para valores de f / fmprximos a cero si es igual o mayor que 0,02.) Para ndices

30、de modulacin superiores a 1,1 la siguiente frmula emprica se ajusta adecuadamente a las curvas de P( f ) y es buena aproximacin de la ecuacin (26): fm P( f ) = 1m 2e x22m2(1 + 0,01337 x 2 m3,367)(26a) donde: x = f / fm. Esta frmula emprica es una adaptacin de la frmula gaussiana para grandes ndices

31、de modulacin. En cuanto a esta ltima. Rec. UIT-R SF.766 9 D02-scFIGURE 2a D02 = 12 cm D03-s cFIGURE 2b D03 = 11 cm 10 Rec. UIT-R SF.766 D04-scFIGURE 2c D04 = 10,5 cm D05-scFIGURE 2d D05 = 10 cm Rec. UIT-R SF.766 11 D06-scFIGURE 2e D06 = 10 cm D07-scFIGURE 2f D07 = 15 cm 586% diminue 300% pour entrer

32、 sur la page Montage: A monter format A4 12 Rec. UIT-R SF.766 D08-scFIGURE 2g D08 = 18 cm Rec. UIT-R SF.766 13 D09-scFIGURE 2h D09 = 18 cm 14 Rec. UIT-R SF.766 D10-scFIGURE 2i D010 = 18 cm Rec. UIT-R SF.766 15 FIGURA 2jDensidadesnormalizadasdepotenciaespectralparavariosndices de modulacin ypara =0,0

33、6D11-scFIGURE 2j D11 = 18 cm 16 Rec. UIT-R SF.766 ANEXO 2*Mtodos de clculo de la interferencia causada a sistemas distintos de los MDF-MF A continuacin se indica el mtodo de clculo aplicable a las seales deseadas distintas de las MDF-MF. 1. Generalidades Para la mayora de los casos se presentan frmu

34、las o grficos en los que se observa fcilmente la degradacin causada por la interferencia. Se proporcionan tambin espectros de las seales para permitir la determinacin de la interferencia a partir de la frmula general y para contribuir a los clculos de la densidad de potencia utilizados en la Recomen

35、dacin UIT-R SF.675. Se necesitan ulteriores estudios sobre telefona analgica de banda lateral nica (BLU), BLU con compresin-expansin, MDF-MF con compresin-expansin, sistemas hbridos de datos ms voz y datos ms imagen, televisin con componentes analgicas multiplexadas (MAC-TV), televisin de alta defin

36、icin (TVAD), acceso mltiple por distribucin en el tiempo (AMDT), seales de acceso mltiple por diferenciacin de cdigo (AMDC) con espectro ensanchado, etc. La degradacin de la calidad de funcionamiento de una transmisin telefnica analgica se puede expresar en trminos de ruido (pW) y de indisponibilida

37、d. En el caso de la transmisin digital, esta degradacin se puede expresar en proporcin de bits errneos (BER), segundos con muchos errores, segundos con errores, minutos degradados e indisponibilidad. En televisin MF, las expresiones dadas en este anexo permiten calcular el valor admisible de la rela

38、cin portadora/interferencia. Se incluyen notas con advertencias sobre los efectos de la interferencia que no pueden predecirse a partir de los espectros, as como sobre los efectos de la no linealidad del canal. 2. Formulaciones de la interferencia 2.1 Seal deseada: seal telefnica MF con un solo cana

39、l por portadora Este caso requiere ms amplios estudios. 2.2 Seal deseada: seal de televisin con modulacin de frecuencia Puede introducirse una relacin de proteccin R, que represente la relacin entre las potencias de las portadoras de las seales deseada e interferente correspondiente a una degradacin

40、 dada. En el caso en que la seal interferente es una portadora no modulada, las pruebas realizadas en Francia a este respecto llevan a proponer los valores de R dados en la fig. 3 en funcin de la separacin de frecuencia 0entre las portadoras de las seales deseada e interferente. La curva de la fig.

41、3, compuesta de dos segmentos de recta y de dos semirrectas, es una curva emprica que se ha obtenido a partir de las pruebas efectuadas (F = excursin de frecuencia en las bajas frecuencias de la seal deseada (MHz). Se recuerda que el nivel de interferencia subjetivo elegido ha sido el correspondient

42、e al umbral de perceptibilidad, en ausencia de ruido trmico, para un observador situado en un local pobremente iluminado, a una distancia de la imagen igual a seis veces la altura de sta. El valor admisible (C/I)ade esta relacin viene dado por la expresin: Ge8Ge6Gf8Gf6CIa= Gf5Gf3+R( 0) A( ) P( ) + P

43、0 d (27) donde la significacin de P(), P0y A() es la indicada en el 1.1 del anexo 1. El clculo de (C/I)apuede efectuarse una vez determinado el espectro de la seal interferente (vase el 3). _ *Nota del Director del CCIR A ttulo de informacin, la deduccin de las frmulas, as como otros antecedentes hi

44、stricos, del presente anexo pueden encontrarse en las Referencias Bibliogrficas que figuran en el Informe 388 del CCIR (Dsseldorf, 1990). Rec. UIT-R SF.766 17 D12-scFigure 3 D01 = (13 cm 508%) 2.3 Seal deseada: seal telefnica con modulacin de amplitud 2.3.1 Formulacin general Este caso requiere ms a

45、mplios estudios. 2.3.2 Interferencia entre seales con modulacin de amplitud El factor K4se define como la diferencia (dB) entre la relacin potencia de la seal/potencia de la seal interferente, y la relacin densidad espectral de la seal en la banda apropiada de 4 kHz a la entrada del receptor/densida

46、d de la seal interferente en la misma anchura de banda de 4 kHz. Como consecuencia de la propiedad que tiene la modulacin lineal de transferir las seales interferentes directamente a la banda de base, el valor del factor K4es simplemente 0 dB para las emisiones en banda lateral nica con portadora su

47、primida (BLUPS), y de 3 dB para las emisiones en doble banda lateral con portadora suprimida (DBLPS). 2.3.3 Interferencia causada a seales con modulacin de amplitud por seales con modulacin angular Los valores del factor K4son tambin de 0 dB para emisiones en BLUPS, y de 3 dB para DBLPS. El espectro de la seal interferente en banda de base ser idntico al espectro de la seal interferente en radiofrecuencia en el caso de BLUPS, y a la suma de los espectros interferentes en radiofrecuencia que caen dentro de las bandas laterales superior e inferior, en el caso DBLPS. En consecuenc