Что такое LPD (Low Power Device)
Low Power Device – маломощные устройства, и диапазон радиочастот для них.
В большинстве стран мира этот диапазон разрешён к свободному использованию с некоторыми оговорками, – как правило, с ограничением мощности передатчика и жестко назначенными частотами для приема-передачи. В большинстве стран при этом нельзя использовать антенну с коэффициентом усиления более 0 дБи, а также – внешние антенны.
В диапазоне LPD могут и работают многие устройства различного назначения, такие как: радиопульты для открытия дверей гаражей, автомобильные радиосигнализации, а также радиостанции, которым, соответственно, не требуются регистрация и разрешения – т.н. безлицензионные радиостанции.
Ограничения, налагаемые на свободно продающиеся безлицензонные LPD-радиостанции, как впрочем и на PMR-радиостанции, не позволяют без контроля государственных органов организовать эффективную систему связи (с использованием внешних антенн и/или радиорепитеров).
В России применение устройств, в т.ч. радиостанций, диапазона LPD разрешается при мощности передатчика не более 10 мВт.[1] На практике, многие выпускаемые устройства (рации, автосигнализации) имеют мощность до сотен милливатт или единиц Ватт; формально процедура их регистрации и сертификации обходится переключением их в маломощный совместимый режим с ограничением 10 мВт.
Содержание1. Канальная сетка
2. LPD в России
Канальная сетка
Каналы располагаются на частотах от 433.075 МГц до 434.775 Мгц с шагом в 25 кГц – всего 69 каналов.
Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц) Канал Частота (МГц)
1 433.075 24 433.650 47 434.225
2 433.100 25 433.675 48 434.250
3 433.125 26 433.
700 49 434.275
4 433.150 27 433.725 50 434.300
5 433.175 28 433.750 51 434.325
7 433.225 30 433.800 53 434.375
8 433.250 31 433.825 54 434.400
9 433.275 32 433.850 55 434.425
10 433.300 33 433.875 56 434.450
11 433.325 34 433.900 57 434.475
12 433.350 35 433.
925 58 434.500
13 433.375 36 433.950 59 434.525
14 433.400 37 433.975 60 434.550
15 433.425 38 434.000 61 434.575
16 433.450 39 434.025 62 434.600
17 433.475 40 434.050 63 434.625
18 433.500 41 434.075 64 434.650
19 433.525 42 434.100 65 434.675
20 433.550 43 434.125 66 434.700
21 433.575 44 434.
150 67 434.725
23 433.625 46 434.200 69 434.775
Для восьмиканальных станций LPD-диапазона сетка такова:
Канал Частота № канала LPD:
1 433.075 1
2 433.100 2
3 433.200 6
4 433.300 10
5 433.350 12
6 433.475 17
7 433.625 23
8 433.800 30
Допускается использование субтонов CTCSS и DCS:
пилот-сигнала аналоговой системы CTCSS или цифровой системы шумоподавления DCS.
LPD в России
Решением Государственной комиссии по радиочастотам от 11.
– соответствия технических характеристик используемых РЭС основным техническим характеристикам, указанным в приложении к настоящему решению;
– применения РЭС, использующих полосы радиочастот 403-410 МГц и 417-422 МГц, только за пределами зоны радиусом 350 км от центра г. Москвы;
– при применении РЭС должны быть исключены излучения от передатчиков этих РЭС в полосе частот 406-406,1 МГц;
– при эксплуатации РЭС должна быть обеспечена защита от помех средств радиоастрономической службы в полосе частот 406,1-410 МГц;
– получения в установленном порядке разрешения Федерального агентства связи на использование радиочастот или радиочастотных каналов на основании заключения экспертизы радиочастотной службы о возможности использования заявляемых РЭС;
– регистрации указанных РЭС установленным в Российской Федерации порядком.
Наименование параметра Величина параметра
Полосы частот, МГц – 403-410, 417-422, 433-447
Шаг сетки частот, кГц – 25, 12,5
Тип станции: Аналоговая, Цифровая
Мощность передатчика, Вт, не более:
стационарной, базовой радиостанции – 60
мобильной (возимой) радиостанции – 20
портативной (носимой) радиостанции – 5
Ширина полосы излучения передатчика на уровне -30 дБ, кГц, не более:
при шаге сетки 25 кГц – 18,8
при шаге сетки 12,5 кГц – 11,8
Чувствительность радиоприемника при соотношении С/Ш=12 дБ (СИНАД), мкВ, не хуже – 1,0
Избирательность радиоприемника по побочным каналам приема, дБ, не хуже – 80
Относительная нестабильность радиочастоты гетеродинов приемника, не хуже
стационарной, базовой, мобильной (возимой) станции – 5·10−6
портативной (носимой) станции – 7·10−6
Основным юридическим документом, регулируюим использование, является решение Государственной комиссии по радиочастотам от 06.
12.2004 (решение ГКРЧ № 04-03-04-001)[3]
Основные технические характеристики маломощных радиостанций диапазона 433 МГц
1 Полоса радиочастот – 433,075-434,750 МГц
2 Максимальная излучаемая мощность передатчика, не более – 10 мВт
3 Класс излучения – 16K0F3E
5 Шаг сетки частот – 25 кГц
6 Нижняя звуковая частота – 300 Гц
7 Верхняя звуковая частота – 3000 Гц
8 Девиация частоты, не более – 5 кГц
9 Количество программируемых каналов – не регламентируется ед.
10 Относительный уровень побочных излучений передатчика, не хуже – 60 дБ
11 Допустимое отклонение частоты передатчика, не более – 5*10-6
12 Тип антенны – приемопередающая, штыревая
13 Ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости – 360 град.
14 Коэффициент усиления антенны, рации – не более 0 дБ
Примечания:
1. Полоса радиочастот 433,075-434,750 МГц используется на вторичной основе.
2. Маломощные рации должны использоваться в локальных сетях подвижной радиосвязи.
Основы радиолокации — Основные принципы радиолокации
Ширина полосы пропускания приемника
[дБ]
Частота (МГц)
B = 1,6 МГц
Рисунок 1. Графическое изображение АЧХ полосового фильтра. Для определения ширины полосы пропускания использован критерий «-3 дБ» (уровень половинной мощности)
[дБ]
Частота (МГц)
B = 1,6 МГц
Рисунок 1. Графическое изображение АЧХ полосового фильтра. Для определения ширины полосы пропускания использован критерий «-3 дБ» (уровень половинной мощности)
[дБ]
Частота (МГц)
B = 1,6 МГц
Рисунок 1. Графическое изображение АЧХ полосового фильтра. Для определения ширины полосы пропускания использован критерий «-3 дБ» (уровень половинной мощности)
Ширина полосы пропускания приемника
Полосой пропускания радиолокационного приемника называют полосу частот,
в пределах которой его амплитудно-частотная характеристика достаточно равномерна и не приводит к искажению принимаемого сигнала.
Полоса пропускания характеризуется верхней и нижней частотой, а также шириной, которая определяется как разница между ними.
Для обозначения ширины полосы пропускания используют символы
B, BW, Δf или П.
В случае видеосигнала ширина полосы пропускания равна верхней частоте полосы пропускания.
В радиолокационном приемнике ширина полосы пропускания определяется, главным образом, фильтрами промежуточной частоты.
Основополагающим здесь является требование, чтобы приемник мог обрабатывать весь спектр частот отраженных от целей сигналов.
Ширина полосы пропускания оказывает существенное влияние на отношение «сигнал-шум» и, значит, на чувствительность приемника. Поскольку шум присутствует на всех частотах, то чем шире полоса пропускания приемника, тем выше будет уровень шума, прошедшего через нее.
При проектировании ширина полосы пропускания приемника приближенно определяется шириной информативной части спектра принимаемого сигнала.
Под информативной частью спектра сигнала подразумевают ту его часть,
при сохранении которой искажения сигнала не превышают допустимого уровня.
Так, для обнаружения прямоугольного импульса при помощи
быстрого преобразования Фурье (БПФ)
ширина полосы пропускания приемника должна быть равна наивысшей гармонике его спектра.
Чем шире полоса пропускания приемника, тем круче будут фронты импульсов на его выходе.
В общем случае, необходимая ширина полосы пропускания B приемника для сигнала в виде полупериода синусоиды длительностью τ определяется по формуле:
| B = | 1 | (1) |
| τ |
Под влиянием эффекта Допплера длительность отраженного сигнала и ширина его спектра могут изменяться. Следовательно, для получения информации о допплеровской частоте, ширина полосы пропускания радиолокационного приемника должна быть несколько шире, чем спектр излучаемого зондирующего сигнала.
В радиолокаторе, использующем зондирующие сигналы с
внутриимпульсной модуляцией,
необходимая ширина полосы пропускания приемника будет намного выше величины, определяемой при помощи формулы (1).
В этом случае ширина полосы пропускания зависит от вида и параметров модуляции зондирующего сигнала,
длительности сжатого импульса и параметров весовой функции,
применяемой для достижения заданного уровня боковых лепестков импульса после сжатия.
Максимальная практически достижимая ширина полосы частот при использовании современных технологий составляет 200 МГц. Высококачественные приемники могут иметь настраиваемую полосу пропускания.
Соотношение длительности сигнала и ширины полосы пропускания
Одним из распространенных показателей, используемых для оценивания устройств сжатия импульсов,
является произведение длительности импульса и ширины полосы пропускания: τ·B (измеряется в [мкс·МГц]).
В некоторых радиолокационных системах это произведение может достигать значений от 5 до 1000.
При невысоких значениях произведения (например, от 5 до 15) применяют дополнительные меры по ослаблению боковых лепестков сжатия,
достигая уровня около 35 дБ.
При более высоких значениях произведенияя (от 15 до 500) обеспечивается ослабление боковых лепестков сжатия на уровне 45 дБ.
Значение произведения длительности импульса и ширины полосы пропускания около 1000 говорит о высоком разрешении по дальности, обеспечивающем, например, реализацию метода измерения высоты цели по разнице между временем запаздывания прямого эхо-сигнала и переотраженного от подстилающей поверхности (Многолучевой метод определения высоты).
Пропускная способность приемника — Вопросы и ответы в МРТ
Что такое пропускная способность? |
Полоса пропускания (BW) — это диапазон частот (измеряемый в Гц), участвующих в передаче или приеме электронного сигнала. В МРТ этот термин может использоваться для обозначения частот, связанных либо с РЧ-возбуждением ( ширина полосы передатчика , tBW ) или прием сигнала ( ширина полосы приемника , rBW ).
Если не указано иное, общий термин «полоса пропускания» обычно относится к пропускной способности приемника, что является предметом этой страницы. Концепции, связанные с радиочастотной полосой пропускания, будут обсуждаться позже в разделе вопросов и ответов.
Вспомним, что одно измерение изображения обычно кодируется по частоте путем применения пространственно изменяющегося градиента ( Gf ) в этом направлении. Этот градиент немного изменяет частоты прецессии, как показано на соседнем изображении. В этом примере воксели в крайней левой части изображения резонируют с частотой 64 000 000 Гц, а вокселы в крайнем правом — с частотой 64 050 000 Гц. Таким образом, общая полоса пропускания составляет 50 000 Гц. Это значение выбирается оператором и выбирается технологом перед началом сканирования. Доступные значения для полной полосы пропускания приемника находятся в диапазоне примерно от 5 до 100 кГц, при этом 50 кГц являются типичными. Эта общая полоса пропускания равномерно распределяется между пикселями вдоль направления частотного кодирования. ширина (Δ w ) каждого пикселя, в свою очередь, определяется двумя дополнительными параметрами, выбираемыми оператором: FOVf ) и число шагов частотного кодирования ( Nf ) . | BW на пиксель = Total BW ÷ Nf |
Производители MR используют несколько иные методы определения полосы пропускания приемника. GE Healthcare использует общую пропускную способность для всего изображения, в то время как Siemens и Canon используют пропускную способность на пиксель (Px). В приведенном выше примере GE сообщает о rBW = 50 кГц независимо от выбранного пространственного разрешения. Siemens и Toshiba будут рассчитывать BW для каждого пикселя. Итак, для Nf = 256 они сообщат, что BW составляет 50 000/256 или 195 Гц/Px.
У Philips есть несколько тупой способ задания пропускной способности — «сдвиг жир/вода» в пикселях. При 1,5 Тл резонансные частоты протонов жира и воды различаются примерно на 220 Гц, что приводит к их перефокусировке в немного разных положениях на изображении. Это известно как артефакт химического сдвига и будет более подробно объяснено в будущих вопросах и ответах. Продолжая пример выше, BW 195 Гц/пиксель при 1,5T будет сообщен Philips как 220/195 = 1,1 пикселя (Px). При 3,0 Тл разница химического сдвига составляет около 440 Гц, поэтому полоса пропускания Philips в этом поле будет равна 2,2 пикселя.
На уровне «основ» BW приемника совпадает со скоростью оцифровки сигнала MR . Время задержки ( td ) — это интервал между оцифрованными выборками. Это, в свою очередь, определяется время выборки ( ts ) и количество комплексных выборок ( нс ) измеренных. Продолжая приведенный выше пример, если 256 выборок были получены за 5,12 мс, время задержки ( td ) будет равно 5,12 мс/256 = 20 мкс. В результате общая полоса пропускания приемника составит 1/20 мкс = 50 000 Гц. |
Расширенное обсуждение (показать/скрыть)»
Ссылки
Graessner J. Пропускная способность в МРТ? МАГНИТОМ Флэш 2/2013, стр. 3-8. (очень хорошая образовательная статья доступна на сайте www.siemens.com/magnetom-world).
Похожие вопросы
Как работает частотное кодирование?
Что такое узкая полоса пропускания и когда вы хотите ее использовать?
← Предыдущий вопрос | Следующий вопрос → |
↑ Полный список вопросов ↑
Виртуальное увеличение полосы пропускания при анализе сигналов для оптимизации широкополосного передатчика | Инженерный факультет
| Область исследований | Связь |
|---|---|
| Финики | 1 октября 2015 г. — 30 июня 2017 г. |
| Фонд | EPSRC |
| Контактное лицо | Доктор Сухейл Бенсмида |
| Веб-сайт | http://gow.epsrc.ac.uk |
Разработка будущих стандартов беспроводной связи направлена на расширение возможностей передачи данных. Например, 5G стремится обеспечить скорость передачи данных 1 Гбит/с (больше для локальных радиосетей), что в 10 раз больше, чем у существующих систем беспроводной связи 4G. Развертывание решений для малых сот, работающих с сигналами в частотной области миллиметровых волн, является сильным кандидатом, и в настоящее время проводится значительное финансирование и исследовательская работа.
Аппаратное обеспечение, необходимое для передачи такого объема данных, должно обрабатывать сигналы с полосой пропускания более 1 ГГц. Это оборудование состоит из архитектур передачи и приема на основе полупроводниковых компонентов.
При наличии широкополосных сигналов эти полупроводниковые компоненты демонстрируют нелинейное поведение, что приводит к искажению данных и увеличению ширины полосы сигнала до пяти раз. Следовательно, линейная передача и прием сигналов необходимы для обеспечения надежной связи. Более того, снижение энергопотребления инфраструктуры беспроводной связи выходит далеко за рамки сокращения затрат на развертывание и эксплуатацию беспроводных сетей, поскольку развертывание архитектуры малых сот значительно увеличит количество приемопередающих модулей и, следовательно, количество потребляемой ими энергии. Поэтому жизненно важно разработать архитектуру беспроводных приемопередатчиков, которая была бы линейной, эффективной и имела более широкую полосу пропускания, чем сегодня, иначе развертывание будущих систем беспроводной связи столкнется с серьезными проблемами устойчивости и даже осуществимости.
При наличии широкополосных сигналов нелинейное поведение передатчика искажает передаваемый сигнал, что приводит к нежелательным искажениям передаваемых данных и увеличению занимаемой частоты.
Это нелинейное поведение можно компенсировать, если выявить нелинейности передатчика. Именно здесь может быть выполнена процедура измерения, называемая «векторным анализом сигнала». Эта процедура состоит из подачи на передатчик входного сигнала с заданной шириной полосы и измерения выходного сигнала с частотой дискретизации, в пять раз превышающей ширину полосы входного сигнала. Например, в приложениях миллиметрового диапазона обычно используется более 1 ГГц в качестве минимальной полосы пропускания для входных сигналов, следовательно, выходной сигнал будет иметь полосу пропускания 5 ГГц. В этом примере для полного анализа выходного сигнала требуется частота дискретизации 5 ГГц. Такой возможности высокоскоростных измерений не существует, и современные (декабрь 2015 г.) приборы требуют только полосу наблюдения 2 ГГц. Ясно, что отсутствуют важные измерительные возможности, которые не позволяют использовать изначально нелинейные передатчики при наличии широкополосных сигналов.
Этот исследовательский проект направлен на расширение границ ключевых возможностей беспроводных передатчиков, которые позволят использовать технологии связи будущего.