Радиорелейные и спутниковые системы передачи специального назначения

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ ФСИН РОССИИ 

 
 
 

Кафедра технических комплексов охраны и связи 

 
 
 
 
 

 

Радиорелейные и спутниковые системы передачи  

специального назначения: методические рекомендации  

по выполнению курсовой работы 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Воронеж 

2022  

 

УДК 621.397 
ББК 32.94 

Р15 
 

Утверждено методическим советом  

Воронежского института ФСИН России  

19 мая 2022 г., протокол № 9 

 

Рецензенты: 

 

начальник Центра инженерно-технического обеспечения  

и вооружения УФСИН России по Воронежской области Д. В. Попов; 

начальник кафедры основ радиотехники и электроники  

Воронежского института ФСИН России 

кандидат технических наук, доцент Р. Н. Андреев 

 

 
Радиорелейные и спутниковые системы передачи специального 

назначения : методические рекомендации по выполнению курсовой  
работы / сост. В. О. Морозов;  ФКОУ ВО Воронежский институт ФСИН 
России. – Воронеж, 2022. – 48 с. 

 
В рекомендациях представлена методика проектирования цифровых 

радиорелейных линий на ведомственной сети связи УИС, а также пример 
выполнения 
соответствующей 
курсовой 
работы. 
Предназначены  

для обучающихся по специальности 11.05.04 Инфокоммуникационные 
технологии и системы специальной связи. Могут быть полезны для  
практических работников территориальных органов ФСИН России. 

 
 
 

  УДК 621.397 

ББК 32.94 

 

Издано в авторской редакции 

 
 
 

 Составление. Морозов В.О., 2022 
 ФКОУ ВО Воронежский институт 
ФСИН России, 2022 

Р15 

Содержание 

 

Введение 

1 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 

1.1 Цель, задачи и структура курсовой работы 

1.2 Требования к оформлению отчета по курсовой работе 

1.3 Задание на курсовую работу 

2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ТРАССЫ ЦИФРОВОЙ РАДИОРЕ-

ЛЕЙНОЙ ЛИНИИ 

2.1 Выбор оборудования цифровой радиорелейной системы передачи

и определение ее параметров 

2.2 Построение трассы радиорелейной линии 

3 ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ИНТЕРВАЛА 

3.1 Построение продольного профиля интервала по топографической 

карте местности 

3.2 Определение высот подвеса антенн на интервале 

3.3 Расчет уровней сигналов на входе приемника 

4 РАСЧЕТ УРОВНЯ ПОМЕХ НА ВХОДЕ ПРИЕМНИКА  

4.1 Расчет уровня помех дальнего распространения 

4.2 Расчет уровня помех от передатчиков встречного направления 

4.3 Расчет показателей качества по ошибкам 

Заключение 

Список рекомендуемой литературы 

4 

5 

5 

6 

7 

 

9 

 

9 

18 

21 

 

21 

25 

28 

32 

32 

33 

35 

46 

47 

 
 

Введение 

 

Связь в уголовно-исполнительной системе является неотъемлемой частью 
управления.  Поддержание связи в постоянной готовности – важнейшая 

задача специалистов. 

При организации связи в территориальных органах приоритет отводится 

организации проводной связи. Радиорелейная связь в территориальных органах 

выступает в основном в роли резервной связи, которая также должна находиться 
в постоянной готовности к использованию. 

Составитель настоящих методических рекомендаций поставил своей целью 
разработать основной комплекс вопросов, посвященных  проектированию 

цифровых радиорелейных линий, необходимых для привязки сетей доступа 

учреждений УИС к узлам связи.  

Целью выполнения рассматриваемой курсовой работы является развитие 

навыков самостоятельного решения задач по проектированию цифровых радиорелейных 
линий в территориальных органах УИС.  

Методические рекомендации предназначены для курсантов и слушателей, 

обучающихся по техническим специальностям. 

 

 
 

1 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 

1.1 
Цель, задачи и структура курсовой работы 

 

Основной целью курсовой работы является построение цифровой радио-

релейной линии прямой видимости. 

Задачи работы состоят в определении рекомендаций, касающихся выбора 

необходимого оборудования и построения трассы цифровой радиорелейной 

линии, расчете параметров цифровой радиорелейной линии, оценке качествен-

ных показателей и описании функционирования оконечной цифровой станции 

заданного функционала. 

В процессе выполнения работы обосновываются принятые решения, 

осуществляются необходимые графические построения, осуществляются рас-

четы и производятся выводы по полученным результатам. При проведении рас-

четов и построении профиля РРЛ необходимо добиться результатов, которые 

обеспечат оптимальное соотношение между требуемыми техническими харак-

теристиками, затратами на построение ЦРРЛ и качеством связи. 

Курсовая работа должна содержать следующие разделы: 

Введение. 

Основной текст: 

– выбор типа аппаратуры и расчет ее параметров; 

– построение трассы цифровой радиорелейной линии; 

– построение профиля интервала; 

– определение высот подвеса антенн на интервале; 

– расчет уровней входных сигналов и построение диаграммы уровней 

на интервале; 

– расчет энергетического запаса на замирания радиосигнала и уровня 

помех; 

– проверка устойчивой работы проектируемой радиолинии по показате-

лям качества.  

Заключение. 

Список использованных источников.  

Приложения. 

Графический материал представлять в формате А4 и должен содержать: 

– копию карты местности с нанесенной трассой РРЛ; 

– профиль интервала. 

Общий объем расчетно-пояснительной записки к проекту должен состав-

лять 30…35 страниц. 

 

1.2 
Требования к оформлению отчета по курсовой работе 

 

Отчет по курсовой работе состоит из титульного листа, задания на курсо-

вую работу, содержания, введения, основного текста по техническому обосно-

ванию, заключения, используемых источников и приложений. Отчет выполня-

ют на листах формата А4 с применением печатающих устройств. 

Задание по курсовой работе заполняют согласно стандартной форме и ос-

новные разделы согласовывают с преподавателем. 

Все расчеты в тексте производят по формулам, которые перед выполне-

нием вычислений записываются в общем виде. Формулы нумеруют по порядку 

данного раздела. При значительном количестве однотипных расчетов результа-

ты необходимо свести в таблицы. Графические материалы выполняют на обыч-

ных листах или миллиметровой бумаге вручную, соблюдая правила черчения и 

ГОСТы. Рисунки и таблицы нумеруют по порядку в рамках раздела. Большой 

по размеру графический материал выносится в приложение. 

Заключение помещают на отдельной странице. В заключении необходи-

мо перечислить основные результаты, характеризующие степень достижения 

целей курсовой работы. 

Список использованных источников следует выполнять по ГОСТ 7.1-

2003. Правила оформления приложений изложены в ГОСТ 2.105-95. 

Курсовая работа подписывается обучающимся с указанием даты выпол-

нения. 

Полный объем требований к оформлению пояснительной записки и чер-

тежей изложен в стандарте предприятия СТП-П-01-2008. 

 

1.3 
Задание на курсовую работу 

 

Каждый обучающийся получает индивидуальное задание на курсовой 

проект в соответствии порядковым номером в учебном журнале. 

Задание оформляется на стандартном бланке с указанием исходных данных, 
содержания работы по разделам. Задание подписывается обучающимся и 

преподавателем кафедры. 

В зависимости от назначения ЦРРЛ и подготовленности обучающихся 

содержание курсовой работы может корректироваться и усложняться преподавателем. 
Например, преподаватель предлагает произвести оптимальный выбор 

просветов на интервалах трассы ЦРРЛ, обеспечить минимальную высоту подвеса 
антенн и оптимальную конструкцию антенно-мачтовых устройств, организовать 
устойчивую радиосвязь в условиях воздействия помех или в сложных 

условиях распространения сигналов. Выполнить компьютерную оптимизацию 

ЦРРЛ по критерию ее эффективности при обеспечении заданных характеристик 

за счет снижения затрат на антенные сооружения, фидерные тракты, эксплуатацию 
и др. 

Точки интервала на топографической карте для обучающегося определяет 
преподаватель. Данные точки будут выбираться на сайте общедоступных 

сайтах, например, www.opentopomap.ru и др. Одной из целей курсовой работы 

является отработка навыков работы с топографическими картами. 

Выбор типов, размеров антенн произвести в соответствии с классификацией 
диапазонов радиорелейных систем передачи. 

 

Таблица 1.1  

Технические характеристики ЦРРСП 

№ 

вар. 

Пропускная 
способность

 

Вид  

модуляции

Диапазон 

частот, 

ГГц 

Уровень мощности 
передатчика, 

ДБм 

Коэф. шума 
приемника, 

ДБ 

Интервал,

км 

 

Схема ре-
зервиро-

вания 

 

Тип и 

скорость 

кода 

1  
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 

1 
2Е1 
QPSK 
18 
20 
4 
10 
1+0 
RСК =2/3 

2 
3Е1
QPSK 
15 
22 
4 
14 
1+0 
RСК =3/4 

3 
4Е1
4-ФМ 
13 
24 
3,5 
12 
1+0 
RСК =7/8 

4 
Е2
4-ФМ 
15 
24 
3,5 
15 
1+1 
RРС =0,8 

5 
2Е2
8-ФМ 
26 
20 
3 
11 
1+0 
RСК =5/6 

6 
3Е2
QPSK 
22 
22 
3 
10 
1+0 
RСК =3/4 

7 
4Е2
16-QАМ 
15 
24 
3,5 
14 
1+0 
RСК =7/8 

8 
Е3
16-QАМ 
18 
26 
3,5 
12 
1+1 
RК =1 

9 
2Е3
16-QАМ 
38 
20 
7 
7 
1+0 
RРС =0,82 

10
3Е3
32-QАМ 
26 
18 
4,5 
12 
1+0 
RСК =2/3 

11
4Е3
32-QАМ 
18 
24 
4,5 
10 
1+0 
RСК =3/4 

12
Е4
64-QАМ 
11 
26 
3 
10 
1+1 
RСК =5/6 

13
Е4
128-QАМ
8 
28 
2,5 
12 
1+0 
RРС =0,84 

14
STM-0 
64-QАМ 
6 
30 
2,5 
10 
1+1 
RСК =2/3; 
RСК=0,92 

15
STM-0
32-QАМ 
4 
32 
2 
9 
1+0 
RСК =3/4 

16
STM-1
32-QАМ 
6 
36 
2 
8 
1+0 
RСК =5/6; 
RСК=0,92 

17
STM-1
64-QАМ
6 
34 
2 
8 
1+0 
RСК =7/8 

18
STM-1
128-QАМ
8 
32 
3 
8 
1+1 
RРС =0,8 

19
8Е1
8-ФМ 
11 
30 
3,5 
8 
1+0 
RСК =2/3 

20
16Е1
8-ФМ 
15 
28 
4 
10 
1+0 
RСК =3/4 

 
Примечания – 1 Скорость информационных данных: E1 – 2,048 Мбит/c;  
E2 – 8,448 Мбит/c; E3 – 34,368 Мбит/c; E4 – 139,264 Мбит/c; 
STM-0 – 51,84 Мбит/c; STM-1 – 155,52 Мбит/c . 
2 RСК, RРС – относительная скорость сверточного и блочного кодов соответственно. 
 

2 
ВЫБОР 
ОБОРУДОВАНИЯ 
И 
ТРАССЫ 
ЦИФРОВОЙ  

РАДИОРЕЛЕЙНОЙ ЛИНИИ 

 

Несмотря на то, что курсовая работа имеет статус учебной, при ее выполнении 
следует придерживаться принципов инженерного проектирования. В 

частности, необходимо провести обоснованный выбор оборудования станций, 

их мест установки и высот антенных опор. Выполнить расчет базовых параметров. 
Продуманно построить трассу заданного направления с учетом ее «зигза-

гообразности» и альтернативных решений [2]. 

 

2.1 Выбор оборудования цифровой радиорелейной системы передачи 

и определение ее параметров 

 

В соответствии с заданием на курсовую работу, необходимо произвести 

выбор оборудования и дать ему краткое описание (назначение, особенности построения, 
базовая комплектация и др.). 

По техническим характеристикам на оборудование необходимо сформировать 
таблицу с указанием следующих параметров:  

- рабочий диапазон частот; 

- средняя длина интервалов RСР;  

- частотный разнос FР между соседними каналами плана частот;  

- вид модуляции;  

- ширина полосы ВЧ радиотракта ∆FВЧ;  

- спектральная эффективность γС;  

- мощность передатчика PПД;  

- коэффициент шума приемника nШ;  

- тип, диаметр и усиление антенн g0;  

- пороговая чувствительность приемника pПОР;  

- коэффициент системы KСИС;  

- способы и параметры помехоустойчивого кодирования;  

- допустимый уровень помехи на совпадающей частоте pПОМ. 

Если отсутствует необходимая информация о вышеперечисленных пара-

метрах оборудования, то недостающие значения выбирают или рассчитывают 

на основании следующих рекомендаций:  

 

1. 
Средняя длина интервалов RСР принимается равной: 45…55 км для 

частот до 6 ГГц; 35…45 км для 8 ГГц; 30…35 км для 11 ГГц; 20...22 км для 18 

ГГц; 12…15 км для 30 ГГц и 6…8 км для 40 ГГц.  

2. 
Разнос частот приема и передачи устанавливается на основании 

плана частот, рекомендованного МСЭ-Р (например, F.746) в соответствии с 

диапазоном частот системы. В диапазонах частот около 11, 15, 18, 23, 26, 38 

ГГц разнос составляет: 530 МГц; 728/420 МГц; 1008/1010 МГц; 1008/1232 МГц; 

1008/1260 МГц.  

3. 
Полоса радиотракта ∆FВЧ при известных значениях общей скорости 

сигнала BB0BВ на выходе мультиплексора, порядка модуляции M (многопо-

зиционной QАМ или ФМ) и относительной скорости кодирования RК опреде-

ляется по формуле:  

∆FВЧ  = B · bP/(log2M) · RК  = bP·BС , Гц (2.1) 

 

где B0 – информационная скорость передаваемых данных, бит/с; ВB – скорость 

передачи вспомогательных данных по служебным и дополнительным каналам, 

примерно равная (3…5) % от B0, бит/с; bP – коэффициент расширения полосы 

радиотракта относительно теоретически необходимой и равный 1,15…1,35;  

m  log2M – кратность модуляции; ВС – символьная скорость, характеризующая 

число переданных радиосимволов в единицу времени, симв/с.  

4. 
Разнос частот между соседними каналами частотного плана уста-

навливается в соответствии с полученным значением ∆FВЧ . Величина Fр  ∆FВЧ  

кратна 3,5 МГц и может составлять 7, 14, 28 или 56 МГц. Например, при скоро-

сти данных B0 155,52 Мбит/с и модуляции 128-QАМ значение FP = 28 МГц, 

при модуляции 32-QАМ и наличии помехоустойчивого кодирования значение 

FР = 56 МГц.  

Спектральная эффективность с характеризует меру использования по-

лосы частот радиотракта ЦРРСП для передачи требуемого объема данных и 

определяется по формуле:  

с =

, (бит/с) / Гц   (2.2) 

 

Максимальное усиление антенн g0 в зависимости от протяженности ин-

тервалов РРЛ выбирается в диапазоне значений 35…45 ДБ и рассчитывается по 

формуле:  

g0 = 20lgdА + 20lgfP + 10lgkИ + 20,4 ДБ, (2.3) 

 

где dА – диаметр параболической антенны, м; fР – рабочая частота, ГГц; kИ – ко-

эффициент использования поверхности зеркала антенны, равный 0,55…0,6 для 

прямофокусных, 0,6…0,7 для офсетных однозеркальных и 0,7…0,75 для двух-

зеркальных антенн с модифицированным профилем.  

При заданном усилении антенны ее диаметр составляет: 

 

А =

Р  ∙И ∙ 10,(,), м. (2.4) 

 

Выбирая тип и размеры антенн, следует учитывать, что большеразмерные 

антенны обладают высокой пространственной избирательностью, существен-

ным ослаблением помех с боковых направлений и позволяют повысить энерге-