ITU-R RS 1881 SPANISH-2011 Protection criteria for arrival time difference receivers operating in the meteorological aids service in the frequency band 9-11 3 kHz《在9-11 3 kHz频段操作气象.pdf

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1、 Recomendacin UIT-R RS.1881(02/2011)Criterios de proteccin de los receptoresde diferencia del tiempo de llegada delservicio de ayudas a la meteorologaen la banda de frecuencias9-11,3 kHzSerie RSSistemas de deteccin a distanciaii Rec. UIT-R RS.1881 Prlogo El Sector de Radiocomunicaciones tiene como c

2、ometido garantizar la utilizacin racional, equitativa, eficaz y econmica del espectro de frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de l

3、as Recomendaciones UIT-R. Las Conferencias Mundiales y Regionales de Radiocomunicaciones y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Int

4、electual (IPR) La poltica del UIT-R sobre Derechos de Propiedad Intelectual se describe en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes p

5、or los titulares de las mismas figuran en la direccin web http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de las R

6、ecomendaciones UIT-R (Tambin disponible en lnea en http:/www.itu.int/publ/R-REC/es) Series Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios

7、mviles, de radiodeterminacin, de aficionados y otros servicios por satlite conexos P Propagacin de las ondas radioelctricas RA Radio astronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de frecuencias y coordinacin entre lo

8、s sistemas del servicio fijo por satlite y del servicio fijo SM Gestin del espectro SNG Periodismo electrnico por satlite TF Emisiones de frecuencias patrn y seales horarias V Vocabulario y cuestiones afines Nota: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls conforme al procedimiento detallado en l

9、a Resolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-R RS.1881 1 RECOMENDACIN UIT-R RS.1881 Criterios de proteccin de l

10、os receptores de diferencia del tiempo de llegada del servicio de ayudas a la meteorologa en la banda de frecuencias 9-11,3 kHz*(2011) Cometido Esta Recomendacin del UIT-R caracteriza las propiedades tcnicas, las caractersticas operacionales y los criterios de proteccin del sistema de diferencia del

11、 tiempo de llegada (ATD) que funciona en el servicio de ayudas a la meteorologa en la gama de frecuencias de 9 a 11,3 kHz. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la deteccin del rayo a gran distancia mediante observaciones cercanas a la frecuencia de 10 kHz se ha estado re

12、alizando desde 1987, utilizando las diferencias de tiempo de las seales recibidas para obtener los emplazamientos de la descarga; b) que las mximas emisiones espectrales procedentes de la descarga del rayo se centran entre 9 y 20 kHz. A estas frecuencias, las ondas reflejadas en la ionosfera se prop

13、agan a grandes distancias con una atenuacin relativamente baja. Por consiguiente, es posible recibir emisiones causadas por la descarga de un rayo a miles de kilmetros de donde se produjo esa descarga; c) que aunque actualmente existen sistemas nacionales y regionales de deteccin del rayo que funcio

14、nan en bandas de frecuencias ms elevadas, dichos sistemas exigen un mayor nmero de estaciones receptoras debido a la notable reduccin de la zona de cobertura de cada receptor. La deteccin con tales sistemas en grandes zonas ocenicas y masas terrestres, donde no existe infraestructura local, normalme

15、nte es difcil y muy costosa de llevar a cabo. Adems, con estos sistemas no es posible cubrir grandes zonas ocenicas, por ejemplo la parte media del Atlntico; d) que una de las ventajas principales que presenta el sistema de diferencia del tiempo de llegada (ATD) es la cobertura mundial proporcionada

16、 por un nmero limitado de receptores y estos receptores ofrecen un alto nivel de precisin con respecto a la deteccin a escala mundial; e) que los datos proporcionados por el sistema ATD son utilizados por las organizaciones meteorolgicas de todo el mundo y contribuyen a mejorar la seguridad de la vi

17、da humana, tanto en trminos de previsiones para la seguridad pblica como la seguridad de las operaciones de la aviacin, especialmente en los ocanos y en grandes extensiones de tierra donde no existen sistemas nacionales de deteccin del rayo. Adems, este sistema tiene la posibilidad de ofrecer un ser

18、vicio de apoyo a las iniciativas de reduccin de riesgos en caso de catstrofe; f) que cada vez hay ms inters en todo el mundo en la capacidad de deteccin del rayo para reducir las consecuencias de las catstrofes, para la navegacin y a efectos de previsiones meteorolgicas; *Las bandas atribuidas en el

19、 Reglamento de Radiocomunicaciones (edicin 2008) comienzan en 9 kHz. Sin embargo, el sistema mencionado en esta Recomendacin funciona entre 8,3 y 11,3 kHz. 2 Rec. UIT-R RS.1881 g) que el sistema de deteccin del rayo ATD se basa en emisiones que se producen de forma natural causadas por las descargas

20、 del rayo y puede verse comprometido por la interferencia procedente de otras fuentes, incluidas las emisiones artificiales; h) que debido a la propagacin de gran alcance en esta banda de frecuencias, la interferencia puede afectar simultneamente a muchas estaciones ATD y ello podra degradar fuertem

21、ente la calidad de funcionamiento del sistema incluyendo algunas veces la prdida total de datos, reconociendo a) que slo hay un pequeo nmero de receptores ATD en todo el mundo; b) que los receptores de la red ATD funcionan a una sola frecuencia con una anchura de banda de medicin de 3 kHz, recomiend

22、a 1 que se consulte el Anexo 1 para obtener informacin bsica de referencia a fin de determinar los criterios de proteccin para los sensores ATD que funcionan en el servicio de ayudas a la meteorologa en la banda de frecuencias 9-11,3 kHz; 2 que se utilicen los criterios de proteccin indicados en el

23、Anexo 1 para evaluar la compatibilidad entre las estaciones ATD pasivas del servicio de ayudas a la meteorologa y las estaciones del servicio de radionavegacin y de los servicios fijo y mvil. Anexo 1 Criterios de proteccin ATD 1 Resumen El presente Anexo establece los parmetros que deben considerars

24、e en cualquier anlisis de compatibilidad y comparticin entre los receptores ATD y otros servicios en la banda de frecuencias 9-11,3 kHz. 2 Caractersticas de los receptores ATD En el Cuadro 1 aparecen los parmetros tpicos del receptor para el sensor ATD. 3 Niveles de proteccin Basndose en el criterio

25、 de evento ATD Sferic1, la forma de onda no puede actualizarse cuando se expone a varios niveles de interferencia; se han evaluado dos tipos de formas de onda de interferencia simuladas para diversos desplazamientos de frecuencia en la banda de medicin; a saber, la onda continua (CW) y la onda conti

26、nua (CW) impulsiva (ciclo de trabajo del 67%). 1Sferic: seal electromagntica generada por un rayo (abreviatura de radioatmosfrica). Rec. UIT-R RS.1881 3 CUADRO 1 Parmetros tpicos del sistema ATD Caractersticas tcnicas del sistema ATD Frecuencia central de receptor 9,766 kHz Ganancia del amplificador

27、 (unidad del sensor) del receptor 12 dB si se conmuta mediante software de central (como suele ser el caso), de no ser as cero(1) Anchura de banda de medicin 3 kHz Banda de paso total 6,87 a 20,6 kHz Tipo de antena y directividad 2 m, polarizacin vertical, antena de ltigo omnidireccional Filtro medi

28、ante software Filtro paso alto de banda ancha (3 dB a 2,0 kHz), conectado en cascada con un filtro paso bajo (lmite de la banda de paso de 0,28 dB a 17,75 kHz) Filtro paso banda estrecha mediante software Anchura de banda a 3 dB 2,5 kHz Anchura de banda a 10 dB 4,3 kHz Anchura de banda a 20 dB 5,7 k

29、Hz Ruido de fondo tpico del receptor 70,4 dBm en una anchura de banda de referencia de 5 kHz (1) La ganancia del amplificador de 12 dB se utiliza para la deteccin de largo alcance; si la descarga del rayo se produce en las proximidades del receptor, la ganancia de entrada se reduce a cero. 3.1 Ruido

30、 de fondo tpico del receptor ATD El ruido de fondo tpico del receptor es 70,4 dBm en una anchura de banda de 5 kHz. 3.2 Sensibilidad del receptor (para una mnima relacin seal/ruido de 15 dB) La sensibilidad del receptor de un sensor ATD es 69,5 dBm. 3.3 C/N en funcin de la sensibilidad del receptor

31、La relacin de proteccin C/N se midi en una anchura de banda de 5 kHz (vase el Cuadro 2). CUADRO 2 C/N medida en funcin del mnimo nivel de portadora Mnima portadora (dBm) Nivel de ruido (dBm) C/N (dB) 69,5 70,4 0,93.4 I/N en funcin del desplazamiento de frecuencia La relacin de proteccin I/N para var

32、ios desplazamientos de frecuencia con respecto a la frecuencia central de deteccin utilizando una fuente de interferencia de CW constante y de CW impulsiva basada en el criterio de presentacin, no puede actualizar un evento de rayo. NOTA 1 Los valores de I/N indicados en los puntos siguientes pueden

33、 reducirse si se realiza un filtrado de ranura adecuado, como se detalla en el 4. 4 Rec. UIT-R RS.1881 3.4.1 Criterio de proteccin I/N para tipos de fuente interferente con CW constante La Fig. 1 representa la mnima relacin de proteccin I/N para tipos de fuentes de interferencia de CW con diversos d

34、esplazamientos de frecuencia con respecto a la frecuencia central de deteccin. FIGURA 1 I /N en funcin del desplazamiento de frecuencia con interferencia de CW constante RS.1881-012010SN/ = 15 dBRelacinIN/ (dB)Desplazamiento de frecuencia (kHz)El grfico muestra que se necesita una relacin de protecc

35、in I/N cocanal de aproximadamente 3 dB en una anchura de banda de 5 kHz. Se observa una mayor relacin de proteccin (I/N = +4 a +5 dB) para separaciones de frecuencia de 2 kHz. Para separaciones de frecuencia de 5 kHz, el nivel de proteccin requerido por el sistema ATD es de unos 44 dB. Estos resulta

36、dos aparecen con ms detalle en el Cuadro 3. CUADRO 3 I/N en funcin del desplazamiento de frecuencia (interferencia de CW constante) Desplazamiento (kHz) Relacin de proteccin I/N (dB) 0 3,9 1 2,8 2 5 3 17 4 325 45Rec. UIT-R RS.1881 5 3.4.2 Criterio de proteccin I/N para fuentes de interferencia del t

37、ipo CW impulsiva La Fig. 2 representa la mnima relacin de proteccin I/N para fuentes de interferencia del tipo CW impulsiva (ciclo de trabajo del 67%) para diversos desplazamientos de frecuencia con respecto a la frecuencia central de deteccin. Estos resultados aparecen con ms detalle en el Cuadro 4

38、. FIGURA 2 I /N en funcin del desplazamiento de frecuencia (interferencia de CW impulsiva) RS.1881-02SN/ = 15 dBRelacin/ (dB)INDesplazamiento de frecuencia (kHz)CUADRO 4 I /N en funcin del desplazamiento de frecuencia (interferencia de CW impulsiva) Desplazamiento (kHz) Mnima relacin I /N (dB) 0 4 1

39、 2,7 2 5 3 17 4 325 456 Rec. UIT-R RS.1881 4 Reduccin de la interferencia A la entrada de los sensores ATD pueden utilizarse filtros de ranura implementados por software a fin de eliminar los efectos de las transmisiones radioelctricas interferentes en la banda de ondas miriamtricas. Cuando pueden i

40、nstalarse filtros de ranura en los sensores ATD, los valores de I/N mostrados en los 3.4.1 y 3.4.2 pueden modificarse mediante la correspondiente atenuacin resultante de los filtros de ranura. Como indica la Fig. 3, la funcin del filtro de ranura de software tiene la forma: 1 exp(f/w)2) donde: f0:es

41、 la frecuencia nominal de la ranura f: es el desplazamiento de la frecuencia f con respecto a la frecuencia f0w: es la anchura de banda mitad. NOTA 1 El filtrado de ranura slo puede realizarse con separaciones de frecuencia mayores del doble de la anchura de banda del filtro de ranura con respecto a

42、 la frecuencia central de medicin ATD, pues en tales casos la reduccin en la amplitud de la seal deseada es mnima. Adicionalmente, el filtrado de ranura no puede llevarse a cabo para anchuras de banda de la fuente interferente mayores de 1 kHz. FIGURA 3 Funcin del filtro de ranura RS.1881-03Funcin del filtro de ranura: 1 exp ( / ) )f w 2Funcin multiplicacin = f f0 (kHz)f00,20,40,60,81-0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3Ejemplo:Anchura delfiltro de ranuraw = 0,1 kHzw1/e