Lời mở Đầu
&
Ngày nay chúng ta đang sống trong thế giới của thông tin,vấn đề giao tiếp giữa con người với nhau thuận tiện và hoàn hảo hơn là nhờ vào hệ thống thông tin đa dạng như hệ thống thông tin vô tuyến hay hệ thống thông tin hưũ tuyến. Các hệ thống này thực sự là phương tiện cực kỳ hữu ích vì nó có khả năng nối thông tin liên lạc mọi nơi trên thế giới, để vượt qua khái niệm không gian và thời gian giúp con người gần gũi nhau hơn mặc dù quãng đường thì rất xa, giúp con người cảm nhận đ
107 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1867 | Lượt tải: 1
Tóm tắt tài liệu Hệ thống thông tin vệ tinh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ược cuộc sống hiện tại của thế giới xung quanh xảy ra thông qua các phương tiện truyền thông như điện thoại hay truyền hình quốc tế mà không cần phải đi xa..
Đối với hệ thống thông tin hữu tuyến chi phí lắp đặt thấp, có tính bảo mật rất cao,ít bị nhiễu trong đường truyền. Tuy nhiên vấn đề sử dụng thì không thuận tiện cho lắm vì mỗi thiết bị đều phải nối vào đường dây, do đó vấn đề truyền tín hiệu đi xa khá là phức tạp nhất là các đường truyền xuyên lục địa.
Còn Đối với hệ thống thông tin vô tuyến thì nó khắc phục được nhược điểm của hệ thống tin hữu tuyến và ưu điểm tuyêt vời của nó chính là truyền tin xuyên lục địa. Nhược điểm của nó chính là bị suy hao nhiều trên đường truyền, chi phí lắp đặt cao…
ở nước ta hệ thống thông tin hữu tuyến nhìn chung đã có từ lâu, còn hệ thống thông tin vô tuyến thì mới phát triển trong những năm gần đây và cũng còn rất mới mẻ với nhiều người. Để giao lưu với thế giới thì lĩnh vực này cần được quan tâm hàng đầu, cần đầu tư và phát triển mạnh mẽ.
Từ những vấn đề đó sự hiểu biết về hệ thống thông tin vệ tinh là rất cần thiết phù hợp với nhu cầu và đòi hỏi của xã hội hiện nay. Qua phần tìm hiểu và thiế kế hệ thống thu đài qua vệ tinh dể cung cấp cho một khu dân cư và cũng qua đó nắm vững kiến thức về hệ thống thông tin hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Đỗ Xuân Thụ đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành báo cáo thực tập này. Thầy đã trực tiếp xem đề tài, định hướng và hướng dẫn em một lĩnh vực khá mới mẻ so với kiến thức em dã được học ở trường.
Chương i
Tổng Quan Về Thông Tin
Vệ Tinh
I. Giới Thiệu Chung :
Ngày nay mạng thông tin vệ tinh là không thể thiếu của hệ thống thông tin viễn thông và nó trở thành một dịch vụ phổ biến trên toàn thế giới. Các vệ tinh thông tin có khả năng liên kết đồng thời nhiều thêu bao trên mặt đất tạo thành hệ thống thông tin một điểm - nhiều điểm. Khả năng này được ứng dụng để thông tin giữa các trạm cố định và trạm di động trên mặt đất, trên không trung và trên biển.
Về đại thể các thông tin có thể được phân ra các loại như thông tin dùng cho cáp đồng trục hoặc cáp sợi quang và thông tin vô tuyến sử dụng sóng vô tuyến điện nối liền nhiều nơi trên thế giới vượt qua “thời gian”và“không gian”.
Hiện nay, hệ thống cáp biển dung lượng lớn sử dụng các cáp sợi quang đã được đưa vào sử dụng cho thông tin quốc tế. Đối với thông tin vô tuyến quốc tế, thông tin vệ tinh đã cung cấp các đường thông tin dung lượng lớn thay thế cho thông tin sóng ngắn trước đây sử dụng thường xuyên hơn.
Thông tin vệ tinh đã có sự phát triển vượt bậc trên 20 năm qua và đã trở thành phương tiện thông tin để xây dựng một xã hội định hướng thông tin tiên tiến. Ngày nay gần như rất khó kiếm một môi trường viễn thông mà không có vệ tinh tham gia.
II. Đặc Điểm Của Thông Tin Vệ Tinh:
1. Nguyên lý thông tin vệ tinh:
Một vệ tinh có khả năng thu, phát sóng vô tuyến điện sau khi được phóng vào vũ trụ dùng cho thông tin vệ tinh; khi đó vệ tinh sẽ khuyếch đại sóng vô tuyến điện nhận được từ các trạm mặt đất và phát lại sóng VTĐ đến các trạm thu mặt đất khác. Loại vệ tinh nhân tạo sử dụng cho thông tin vệ tinh như thế được gọi là vệ tinh thông tin.
Do vệ tinh chuyển động khác nhau khi quan sát từ mặt đất, phụ thộc vào quỹ đạo của vệ tinh. Vệ tinh có thể được phân ra hai loại: Vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh.
à vệ tinh quỹ đạo thấp là vệ tinh mà nhìn từ mặt đất nó chuyển động liên tục, thời gian cần thiết cho vệ tinh để chuyển động xung quanh quỹ đạo của nó khác với chu kỳ quay của quả đất xung quanh trục của nó. (Loại này dùng vào việc nghiên cứu khoa học, quân sự …).
à vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng 36 000 km so với đường xích đạo.Vệ tinh loại này bay xung quanh quả đất một vòng mất 24 giờ. Do chu kỳ bay của vệ tinh bằng chu kỳ quay của quả đất xung quanh trục của nó theo hướng đông cùng với hướng quay của quả đất (hướng đông). Bởi vậy vệ tinh dường như đứng yên khi quan sát từ mặt đất. Do vậy nó được gọi là vệ tinh địa tĩnh. Bởi vì một vệ tinh địa tĩnh có thể bảo đảm thông tin ổn định liên tục nên có nhiều ưu điểm hơn vệ tinh quỹ đạo thấp dùng làm tin vệ tinh thông tin.
Nếu một quả vệ tinh có thể phát sóng 1/3 diện tích trái đất thì chỉ cần 3 quả vệ tinh có thể phủ sóng toàn bộ trái đất.
Điều này cho phép xây dựng một mạng thông tin trên toàn thế giới. Cấu hình khái quát của một hệ thống vệ tinh gồm.:
Một vệ tinh địa tĩnh (trên quỹ đạo )
Các trạm mặt đất (các trạm này có thể truy cập đến vệ tinh)
Đường hướng từ trạm mặt đất phát đến vệ tinh được gọi là đường lên và đường hướng từ vệ tinh đến trạm mặt đất thu gọi là đường xuống. Vệ tinh làm việc ở 3 băng tần:
Ví dụ: Băng C: Đường lên (5,9 ữ 6,4) GHz; Đường xuống (3,7ữ4,4) GHz.
BăngKu: Đường lên (14ữ14) GHz; Đường xuống (11,7ữ12,2) GHz
Băng Ka: Đường lên 30 GHz; Đường xuống 20 GHz
Hình1. Hệ thống thông tin vệ tinh.
Như ta đã thấy, thông tin vệ tinh đã phát triển và phổ biến nhanh chóng vì nhiều ly do khác nhau. Các ưu điểm chính của thông tin vệ tinh so với các phương tiện thông tin dưới biển và trên mặt đất như hệ thông cáp và hệ thống chuyển tiếp viba là:
• Có khả năng truy nhập
• Vùng phủ sóng rộng
• ổn định cao, chất lượng và khả năng cao về thông tin băng rộng.
• Có thể ứng dụng cho thông tin di động.
• Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự ly lớn, đặc biệt trong thông tin xuyên lục địa.
Sóng vô tuyến điện phát đi từ một vệ tinh ở quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh có thể bao phủ 1/3 toàn bộ bề mặt quả đất. Bởi vậy những trạm mặt đất trong vùng đó có thể thông tin trực tiếp với bất kỳ một trạm mặt đất khác trong vùng qua một vệ tinh thông tin.
Kỹ thuật sử dụng một vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất và việc tăng hiệu quả sử dụng của nó tới cực đại được gọi là đa truy nhập. Nói cách khác đa truy nhập là phương pháp dùng một bộ đáp trên vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất.
Trong đa truy nhập cần làm sao cho sóng vô tuyến điện phát ra từ các trạm mặt đất riêng lẻ không thể can nhiễu nhau được.
Vì mục đích này, nên phải phân chia tần số, thời gian hoặc không gian của sóng vô tuyến cần thiết để truyền tin tức thông tin và phải phân phối các tần số, các khe thời gian hoặc không gian đã chia một cách thích hợp cho từng trạm mặt đất.
Từ quan điểm ghép sóng mang trong một bộ phát đáp vệ tinh, đa truy nhập có thể phân chia ra ba dạng như sau:
FDMA (Frequency Division Multiple Access): Đa truy nhập phân chia theo tần số.
TDMA (Time Division Multiple Access ): Đa truy nhập phân chia theo thời gian.
CDMA (Code Division Mltiple Access): Đa truy nhập phân chia theo mã.
FDMA: là loại đa truy nhập được dùng từ thời kỳ đầu của thông tin vệ tinh và được dùng nhiều nhất trong thông tin. Trong FDMA, các trạm mặt đất riêng phát đi các sóng mang với các tần số khác nhau nhưng các băng tần bảo vệ thích hợp sao cho các tần số sóng mang này không chồng lên nhau. FDMA tận dụng được phần cứng truyền thông hiện có vì vậy giá thành hạ. Đa truy nhập này không cần điều chỉnh lại mạng thông tin và không hạn chế đối với loại băng cơ sở nào (tiếng nói hoặc số liệu) hoặc kiểu điều chế (FM hoặc PSK).
TDMA: ở TDMA thời gian gọi là khung TDMA được xác định. Một khung TDMA được chia ra theo thời gian mà mỗi trạm mặt đất phát đi một sóng mang trong một khe thời gian đã được phân trong một chu kỳ thời gian nhất định. Mỗi khung có chứa ít nhất một khe thời gian dành cho đồng bộ, mỗi khe thời gian được ngăn cách nhau bởi một khe bảo vệ. Kích thước của các khe thời gian phụ thuộc vào yêu cầu lưu lượng của trạm mặt đất. Transponder của vệ tinh chỉ thu một khe thời gian tại mỗi điểm, khuyếch đại nó và trở lại mặt đất. Việc điều chế sóng mang được sử dụng trong TDMA luôn là kỹ thuật điều chế số, vì với việc nén, lưu trữ và xử lý thông tin thì tín hiệu số là thích hợp nhất.
Yêu cầu ở TDMA sóng mang phát từ mỗi trạm mặt đất cần phải được điều khiển chính xác sao cho sóng mang của chúng nằm trong khoảng thời gian được phân phối cách:
ã Truyền tín hiệu một cách gián đoạn.
ã Dự phòng một thời gian bảo vệ giữa các sóng mang phát gián đoạn sao cho chúng không chồng lên nhau.
Vì vậy phải có một trạm chuẩn để phát đi tín hiệu chuẩn.
TDMA có nhiều ưu điểm hơn FDMA, đặc biệt là đối với các mạng thông tin lớn và vừa, vì một số các kỹ thuật tiên tiến trong truyền dẫn số vốn thích hợp với TDMA và nó có thể tăng tối đa lưu lượng chuyển tiếp qua transponder của vệ tinh, nó tận dụng hết dung lượng của vệ tinh vì nhiễu điều chế được giảm tối thiểu. TDMA không cần điều chỉnh công suất phát và sơ đồ mạng thông tin có thể thay đổi dễ dàng, việc quản lý lưu lượng trở lên đơn giản hơn và mền dẻo. Dạng thông tin số của TDMA cho phép thừa hưởng những tiến bộ của kỹ thuật số.
Cho dù TDMA có nhiều tiến bộ nhưng không có nghĩa là FDMA không có ưu điểm hơn TDMA. Đối với các mạng thông tin lưu lượng thấp, FDMA sẽ có ưu thế hơn nhờ giá thiết bị rẻ hơn.
CDMA: là một phương pháp đa truy nhập trong đó mỗi trạm mặt đất phát đi một tần số sóng mang như nhau nhưng sóng mang này trước đó đã được điều chế bằng một mẫu bít đặc biệt quy định cho trạm mặt đất trước khi phát tín hiệu đã điều chế.
ở loại đa truy nhập này, ngay cả khi có nhiều tín hiệu điều chế được đưa vào một bộ phát đáp, thì trạm mặt đất thu có thể tách tín hiệu cần thu từ các tín hiệu khác bằng cách sử dụng một mẫu bít đặc biệt thực hiện được giả điều chế.
Nếu xét đa truy nhập theo quan điểm phân phối kênh thi có thể được chia ra hai loại: đa truy nhập phân phối trước và đa truy nhập phân phối theo yêu cầu.
ã Đa truy nhập phân phối trước: là phương pháp truy nhập trong đó các kênh vệ tinh được phân bổ cố định cho các trạm mặt đất khác nhau, bất chấp có hay không có cuộc gọi phát đi.
ã Đa truy nhập phân phối theo yêu cầu: là phương pháp truy nhập trong đó các kênh vệ tinh được sắp xếp lại mỗi khi có yêu cầu thiết lập kênh đưa ra từ các trạm mặt đất liên quan.
Đa truy nhập phân phối theo yêu cầu cho phép sử dụng có hiệu quả dung lượng kênh của vệ tinh đặc biệt khi một số trạm mặt đất có dung lượng kênh nhỏ sử dụng chung một bộ phát đáp như trong trường hợp hệ thống SPADE và hệ thống điện thoại vệ tinh trên biển INMARSAT (International Marine Satellite Organization).
CDMA có tính năng chống nhiễu cao, do vậy khoảng cách giữa các vệ tinh có thể giảm đáng kể mà không gây ảnh hưởng tới chất lượng tín hiệu thu phát được, các hệ thống trải phổ chống nhiễu tốt từ nhiều phía. Như vậy CDMA rất thích hợp cho các trạm thông tin di động, với CDMA có thể sử dụng anten cỡ nhỏ mà không bị ảnh hưởng nhiễu từ các vệ tinh lân cận. Kỹ thuật này cho phép độ bảo mật cao trong thông tin.
1.1: Sự ổn định trạng thái vệ tinh.
Trạng thái vệ tinh và định hướng anten của một vệ tinh cần phải được điều khiển sao cho búp sóng anten thông tin hướng bức xạ đúng vào vùng dịch vụ yêu cầu. Tuy nhiên vệ tinh luôn luôn bị ảnh hưởng của các tác động bên ngoài như áp lực bức xạ từ mặt trời và mô men xoắn của từ trường quả đất nên cần phải thực hiện các biện pháp phù hợp để duy trì trạng thái ổn định của vệ tinh. Trong số các biện pháp có hiệu quả đối với sự ổn định trạng thái vệ tinh, phương pháp điển hình hiện nay là:
• ổn định quay.
• ổn định ba trục.
ổn định quay là phương pháp ổn định trạng thái vệ tinh dùng nguyên lý con quay ở tốc độ cao duy trì một trạng thái không đổi. Vệ tinh quay xung quanh một trục riêng(trục quay), Momen xoắn tạo ra bởi con quay được dùng để hạn chế tác động của các ảnh hưởng bên ngoài và ổn định trạng thái vệ tinh.
Điều khiển trạng thái ba trục là phương pháp điều khiển trạng thái vệ tinh bằng cách hấp thụ các momen xoắn nhiễu loạn bên ngoài tạo ra bởi các nguyên nhân khác nhau. Phương pháp này sử dụng các bánh xe quay trên ba trục vệ tinh đó là X, Y và Z.
1.2: Cấu hình của các vệ tinh thông tin:
Một vệ tinh bao gồm tải nhiệm vụ (payload) và thân vệ tinh (bus).Tải nhiệm vụ để thực hiện nhiệm vụ của vệ tinh, thân vệ tinh để mang tải nhiệm vụ.
Tải nhiệm vụ (playload) thực hiện nhiệm vụ của vệ tinh, tải nhiệm vụ bao gồm anten thu và anten phát, bộ phát đáp. Bộ phát đáp thực hiện chức năng chính của vệ tinh thông tin là thu sóng vô tuyến điện từ các trạm mặt đất, khuyếch đại và biến đổi tần số của chúng, rồi chuyển chúng trở lại các trạm mặt đất.
Như vậy bộ phát đáp của vệ tinh thông tin bảo đảm một số các chức năng như một bộ phát đáp tích cực trên quỹ đạo, nhưng khác bộ phát đáp trên mặt đất, nó yêu cầu độ tin cậy cao, nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ và tiêu thụ ít công suất vì nó phải tự cung cấp công suất cần thiết.
Thân vệ tinh (Bus) để mang tải nhiệm vụ, tuỳ theo hệ thống ổn định trạng thái được dùng, thân vệ tinh bao gồm chủ yếu các loại thiết bị sau:
• Thiết bị điều khiển đo lường từ xa
• Thiết bị điều khiển vệ tinh
• Cấu trúc con tàu vũ trụ
• Thiết bị điều khiển nhiệt
• Bộ phận đẩy
1.3: Sự phát triển thiết kế và phóng vệ tinh thông tin:
Mỗi vệ tinh thông tin yêu cầu phải có độ tin cậy cao và tuổi thọ hoạt động càng lâu càng tốt. Vì vậy chúng được sản xuất bằng các quy trình đặc biệt.
Phương pháp lập dự án các giai đoạn (PPP) do NASA. Trong PPP tất cả các hoạt động được chia ra 4 giai đoạn và khi hoàn thành mỗi giai đoạn mới quyết định có hoặc không xử lý giai đoạn tiếp theo.
Thông qua quá trình thiết kế và phát triển cẩn thận như vậy vệ tinh thông tin mới sang giai đoạn phóng.
Một vệ tinh được phóng theo 2 phương pháp khác nhau hoặc dùng tên một tên lửa đẩy nhiều tầng hay phương tiện phóng, không sử dụng lại hoặc sử dụng tàu vũ trụ con thoi được sử dụng lại nhiều lần. Hai phương pháp phóng này thực hiện các phương pháp phóng khác.
1.4: Quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh.
Quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh là một đường tròn 3600 duy nhất xung quanh trái đất và có độ cao khoảng 36000 km trên đường xích đạo nên nó là một nguồn tài nguyên có giới hạn. với đà phát triển hiện nay của thông tin vệ tinh, nó không chỉ giới hạn bởi các vệ tinh thông tin quốc tế, mà bao gồm một số vệ tinh nội địa và khu vực, cho nên vấn đề ùn tắc trên quỹ địa tĩnh là một vấn đề lớn. Vì vậy người ta thực hiện các biên pháp sau:
- Giới hạn một số vệ tinh phóng.
- Sử dụng lại tần số bằng cách dùng phân cực vuông góc.
- Sử dụng điều chế nhiều mức, nhiều pha để tăng cường số bít truyền.
2. Nhược điểm của thông tin vệ tinh:
Với tổng chiều dài ở đường lên và đường xuống ở thông tin vệ tinh là trên 70.000km, bởi vậy sóng vô tuyến điện phải mất khoảng ẳ giây để truyền đi hết đường lên hoặc đường xuống mặc dù tốc độ truyền sóng rất cao 300.000km/sec gây ra một thời gian trễ đáng kể.
Sóng vô tuyến điện sử dụng trong thông tin vệ tinh cần phải xuyên qua tầng điện ly và khí quyển bao quanh quả đất, nhưng sóng vô tuyến điện với các tần số cao bị hấp thụ và bị các suy hao khác trong khí quyển, đặc biệt trong mưa.
Để khắc phục người ta thường chọn khoảng tần số bị suy hao nhỏ nhất từ 1 ữ 10GHz. Khoảng tần số này được gọi là “cửa sổ tần số ”. Khoảng tần số sử dụng nhiều hơn cả hiện nay trong thông tin vệ tinh là băng C có tần số từ 4 GHz đến 6 GHz, ở trong khoảng của sổ tần số.
Hơn nữa, sóng vô tuyến điện ở băng Ku từ 11 GHz đến 14 GHz bị hấp thụ lớn trong mưa nhưng cũng được sử dụng thường xuyên, do hiện tại thiếu các băng tần.
Thăng giáng điện ly
Suy hao do mưa
Các chất khí trong khí quyển
Thăng giang tầng số đối lưu
Hình 3: Suy hao của sóng vô tuyến trong khí quyển trái đất.
III . Tần số làm việc :
1. Khái niệm của sổ vô tuyến:
Trong một số trường hợp các sóng vô tuyến điện truyền đến hay đi từ các vệ tinh thông tin chịu ảnh hưởng của tầng điện ly và khí quyển thêm vào tiêu hao truyền sóng do cự ly xa.
Tầng điện ly là một lớp khí loãng bị oxi hoá bởi các tia vũ trụ, có độ cao khoảng từ 50 đến 400km so với mặt đất. Lớp mang điện này có tính chất hấp thụ và phản xạ sóng.
Trong khí quyển, tuy ảnh hưởng của không khí, hơi nước và mưa cần phải được tính đến nhưng ở các tần số 30GHz hoặc thấp hơn có thể bỏ qua; hiện thời các tần số này đang được sử dụng cho thông tin vệ tinh.
Hình 4: Hấp thụ của tầng khí quyển thao tần số.
Sóng truyền đi từ vệ tinh và trạm mặt đất bị ảnh hưởng bởi tầng điện ly khi tần số thấp và bị ảnh hưởng do mưa khi tần số cao. Đồ thị (hình trên) chỉ ra tính chất tiêu hao của sóng do tầng điện ly va do mưa khi tần số thay đổi.Từ đồ thị (hình trên) ta thấy các tần số nằm khoảng giữa 1GHz và 10 GHz thì suy hao kết hợp do tầng điện ly và mưa là không đáng kể. Do vậy băng tần số này được gọi là “cửa sổ tần số vô tuyến ” có nghĩa là “sóng có thể nhìn thấy”. Nếu trong cửa sổ vô tuyến được sử dụng cho thông tin vệ tinh thì tiêu hao truyền lan gần như bằng tiêu hao không gian tự do, vì vậy cho phép thiết lập các đường thông tin vệ tinh ổn định .
2. Phân định tần số.
Việc phân định tần số được thực hiên theo Điều lệ vô tuyến ở mỗi khu vực của ITU. Có 3 khu vực ITU, Nhật Bản nằm ở khu vực 3.
ã khu vực 1 gồm: Châu Âu, Châu Phi, Liên Bang Xô Viết cũ và các nước Đông Âu.
ã khu vực 2 gồm: các nước Nam và Bắc Mỹ.
ã khu vực 3gồm : Châu á và Châu Đại Dương.
Tuy nhiên do có sự khác nhau giữa các khu vực đối với dịch vụ thông tin vệ tinh nên việc phân định tần số cho ba khu vực này thường được tiến hành với 1 vài ngoại lệ. 3 khu vực của ITU chi ra ở bảng sau:
Bảng tên và phân loại sóng vô tuyến .
Tần số
No.N
Dải tần số
Tên băng tần
(viết tắt)
Phân loại theo bước sóng
Sử dụng chủ yếu
1
30 - 300Hz
Tần số cực kỳ thầp.(VLF)
Sử dụng trong vật lý
Chưa được phân định
2
300Hz-3KHz
Tần số cực thấp(EHF)
3
3 - 30KHz
Tần số rất thấp(VLF)
Sóng Mm (chục nghìn mét)
-Vô tuyến hàng hải.
-TT di động hàng hải.
4
300-3000KHz
Tần số thấp(LF)
Sóng Km
-Di động hàng không.
-Vô tuyến hàng hải.
5
3 – 30MHz
Tần số trung bình (MF)
Sóng Hectomet
(Trăm mét)
-Phát thanh.
-Thông tin hàng hải.
-Thông tin quốc tế.
6
30-300MHz
Tần số cao (HF)
Sóng decamet(cỡ chục met)
-Phát thanh sóng ngắn
-Các loại TT di động.
-Thông tin quốc tế.
7
300-3000 MHz
Tần số rất cao (VHF)
Sóng m
-phát thanh FM và truyền hình .
-Các loại TT di động.
8
3 – 30GHz
Tần số cực cao (UHF)
Sóng dm
-Truyền hình.
-các loại TT di động.
-các loại TT cố định.
9
30-300GHz
Tần số siêu cao (SHF)
Sóng cm
-TT vệ tinh và rada.
-TT Viễn thông công cộng.
-Vô tuyến thiên văn
10
30-300GHz
Tần số vô cùng cao(DHF)
Sóng mm
-vô tuyến thiên văn
-Rada sóng mm
-Nghiên cứu và thí nghiệm
Các tần số sử dụng cho thông tin vệ tinh cố định.
Việc phân định tần số cho các dịch vụ thông tin cố định nghĩa là thông tin vệ tinh giữa các điểm cố định, được trình bày ở bảng sau. (Phân định giải tần số từ 1 đến 52GHz ) trong hình này tên các băng tần như L, S Và C được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước, bao gồm cả Nhật Bản và Mỹ. Tuy nhiên, đó là tên phổ thông quốc tế công nhận.
Băng tần (GHz)
Dịch vụ thông tin vệ tinh cố định
Dịch vụ giữa các vệ tinh chung cho 3 khu vực
Đường lên
Đường xuống
R1
R2
R3
R1
R2
R3
2,5 ~ 2,535
2,535 ~ 2,655
2,655 ~ 2,690
3,4 ~ 4,2
4,5 ~ 4,8
5,725 ~ 5 ,85
5,85 ~ 7,075
7,25 ~ 7,75
7,9 ~ 8,4
10,7 ~ 11,7
11,7 ~ 12,2
12,2 ~ 12,3
12,3 ~ 12,5
12,5 ~ 12,7
12,7 ~ 12,75
12,75 ~ 13,25
14 ~ 14,5
14,5 ~ 14,8
17,3 ~ 17,7
17,7 ~ 18,1
18,1 ~ 21,2
22,55 ~ 23,55
27 ~ 27,5
27,5 ~ 31
32 ~ 33
37,5 ~ 10,5
42,5 ~ 43,5
50,4 ~ 51,4
Tên các tần số:
L: 1.0 ~ 2.0 GHz
S: 2.0 ~ 4.0 GHz
C: 4.0 ~ 8.0 GHz
X: 8.0 ~ 12.4 GHz
Ku: 12.4 ~ 18.0 GHz
K: 18.0 ~ 26.5 GHz
Ka: 26.5 ~ 40.0 GHz
Ghi chú: R1, R2, R3 tương ứng với 3 khu vực do ITU phân định.
• Băng C (6 /4 GHz, cho đường lên gần 6GHz và đường xuống gần 4GHz)
Nằm ở khoảng giữa cửa sổ tần số, băng tần này chỉ suy hao ít do mưa và trước đây đã được sử dụng cho các hệ thống viba dưới mặt đất; do đó sự phát triển của thiết bị đã ở một mức tiên tiến, nó được sử dụng chung cho hệ thống Intelsat và các hệ thống khác bao gồm các hệ thống vệ tinh khu vực và nhiều hệ thống vệ tinh nội địa.
• Băng Ku (các băng 14/12 và 14/11 GHz).
Băng này dã được sử dụng rộng rãi tiếp sau băng C cho viễn thông công cộng. Nó được ưa dùng hơn cho thông tin nội địa và thông tin giữa các công ty, do tần số cao nên cho phép các trạm mặt đất sử dụng được những anten kích thước nhỏ.
• Băng Ka (30/20GHz).
Băng Ka lần đầu tiên được sử dụng cho một đường thông tin thương mại qua vệ tinh thông tin “SAKURA”của Nhật. Ưu điểm của thông tin vệ tinh sử dụng băng tần này là cho phép sử dụng các trạm mặt đất nhỏ, mặt khác nó có nhược điểm là giá thành thiết bị tương đối cao. Để khắc phục suy hao lớn do mưa. Tại Nhật Bản khó sử dụng các băng C và Ku vì hai băng tần này dễ gây nhiễu cho các hệ thống viba đặt ở các vùng khác nhau trên nước Nhật. Băng Ka (30/20) GHz có một ưu điểm là không gây nhiễu với các hệ thống viba nên đã được sử dụng.
Bảng sử dụng các băng tần cho thông tin vệ tinh:
Băng tần
Tên thông dụng
Đặc tính và ứng dụng
6/4 GHz
Băng C
-phù hợp với thông tin vệ tinh
-Dùng cho thông tin quốc tế và nội địa
14/12 GHz
Băng Ku
-Dùng cho thông tin quốc tế và nội địa
-Bị suy hao do mưa
30/20 GHz
Băng Ka
-sử dụng cho thông tin nội địa
-Bị suy hao nhiều do mưa
Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm một vệ tinh chuyển động trên một quỹ đạo và nhiều trạm mặt đất truy cập đến nó. Cấu hình cơ bản nhất là trạm mặt đất – vệ tinh – trạm mặt đất. Đường từ một trạm mặt đất phát lên một vệ tinh được gọi là đường lên. Đường từ vệ tinh xuống một trạm mặt đất thu được gọi là đường xuống. Nói chung các tần số cao hơn được sử dụng cho đường lên và thấp hơn cho đường xuống trong một băng tần.
Hình 5. Đường lên và đường xuống.
3. Độ rộng băng tần thông tin vệ tinh:
Hiện nay vệ tinh thông tin đang sử dụng có dải thông 500 MHz nó được chia ra các băng tần nhỏ hơn như 36 MHz hoặc 72 MHz. Tuy có độ rộng 500 MHz song còn rất nhiều hạn chế việc tăng dung lượng vì vậy tăng độ rộng băng tần là rất cần thiết. Các kỹ thuật sử dụng lại băng tần cho phép nâng cao giá trị hiệu dụng của nó lên 2590 MHz được thực hiện băng một trong 2 cách sau đây:
Cách 1: Tái sử dụng tần số băng cách phân biệt các chùm tia phát xạ từ Anten, các băng tần giống nhau được phát đi bằng Anten trên vệ tinh dùng bộ phát đáp khác nhau có chùm thu và chùm tia phát không trùng tên nhau.
cách 2: Tái sử dụng tần số bằng cách chọn phân cực. Các băng tần giống nhau được phát xạ do các Anten thông qua bộ đáp phát khác nhau sử dụng phân cực trực giao của các sóng điện từ.
Trong thông tin vệ tinh sóng điện từ được phân cực theo hai loại sóng phân cực tròn và sóng phân cực thẳng để truyền đi trong không gian, để thu được các loại sóng có phân cực như trên thì Anten cũng phải phân cực tròn và phân cực thẳng tương ứng.
IV. Cấu hình hệ thống của thông tin vệ tinh.
Cấu hình của một hệ thống thông tin vệ tinh là trạm mặt đất-vệ tinh- mặt đất do đó được hình thành bằng hai phần chính là phần không gian và phần mặt đất.
1. Phần không gian:
Trạm vệ tinh là một vệ tinh nằm trên quỹ đạo thích hợp, vệ tinh và quỹ đạo của nó phụ thuộc vào ứng dụng cần thiết nguồn năng lượng chính cung cấp cho vệ tinh hoạt động trong không gian là năng lượng mặt trời. Sự hoạt động của vệ tinh được điều khiển bởi một đài trên mặt đất.
TT&C (Telementry Tracking and Command) Phần này đóng vai trò như một trạm lập tín hiệu của tuyến thông tin siêu cao tần.
Trong quá trình hoạt động vệ tinh luôn được điều chỉnh để bay đúng quỹ đạo quy định. Hầu hết các vệ tinh thông tin ngày nay đều nằm trên quỹ đạo địa tĩnh, vị trí đó có độ cao khoảng 35786km trên xích đạo.
Phần không gian gồm: vệ tinh, các thiết bị thông tin trên vệ tinh, thiết bị điều khiển đo từ xa, các thiết bị cung cấp nguồn năng lượng mặt trời. Vệ tinh là trạm lặp lại tín hiệu của tuyến thông tin siêu cao tần.
Nhiệm vụ chính của vệ tinh là:
+ khuếch đại tín hiệu nhận từ mặt đất.
+ Dịch tần số sóng mang.
+ khuếch đại tín hiệu đã dịch tần và truyền xuống mặt đất.
2. Phần mặt đất:
Phần mặt đất hay còn gọi là các trạm thu phát trên mặt đất gọi tắt là các trạm mặt đất. Có nhiều trạm mặt đất khác nhau được sử dụng, tuỳ thuộc vào kiểu dịch vụ liên lạc qua vệ tinh, ví dụ: trạm cố định hoặc trạm di động chỉ thu, phát hoặc cả hai, mục đích sử dụng để tryền thông tin dữ liệu, kênh thoại hoặc truyền hình….. Bao gồm:
+ Anten thu phát và các thiết bị điều khiển anten
+ ống dẫn sóng, các bộ chia cao tần và ghép công suất.
+ Máy thu tạp âm thấp, các bộ điều chế và giải điều chế.
+ Các bộ đổi tần tuyến lên và tuyến xuống.
+ Bộ khuyếch đại công suất lớn.
Đường liên lạc trên hệ thống thông tin vệ tinh được mô tả theo hình dưới đây.
Hình 6: Hệ thống thông tin vệ tinh
1. BB: Băng tần cơ bản
2. MOD: Bộ điều chế
3. U/C: Bộ đổ tần tuyến nên
4. HPA: Bộ khuyếch đại công suất
5. LNA: Bộ khuyếch đại tạp âm thấp
6. D/C: Bộ đổi tần xuống
7 DEM: Bộ giải điều chế
Như ta đã nói ở trên vệ tinh được gọi như một trạm lặp không gian của tuyến thông tin vô tuyến siêu cao tần có đường truyền sóng rất dài xuyên qua khí quyển vào trong vũ trụ. Chiều dài đường truyền từ Anten phát trạm mặt đất đến Anten thu trên vệ tinh khoảng 36.000km các vấn đề liên quan đến tuyến dẫn như điều chế, can nhiễu, giải điều chế, đồng bộ hai đầu thu phát. Công nghệ thiết bị truyền dẫn,... cần được cân nhắc kỹ hướng các đặc điểm riêng của truyền sóng trong thông tin vệ tinh khi thiết kế đường truyền.
Hoạt động của hệ thống thông tin vệ tinh theo hình 4 được mô tả như sau:
Tại đầu phát băng tần cơ bản (BB) như tín hiệu thoại, video, Teles...được điều chế trung tần IF (Intermediate, Frequency) sau đó được đổi lên cao tần RF (Radio Frequency) nhờ bộ đổi tần tuyến lên U/C (Up Convert) được khuyếch đại lên mức công suất cao nhờ bộ HPA (High Power Ampliyier) rồi được phát lên vệ tinh qua Anten phát ở trạm mặt đất.
Tại đầu Anten thu của vệ tinh, tín hiệu thu được qua bộ khuyếch đại, qua đổi tần, khuyếch đại công tắc rồi phát xuống mặt đất nhờ Anten phát.
Anten thu trạm mặt đất thu tín hiệu vệ tinh phát vê tín hiệu được qua bộ LNA (Low Noise Amplifier) tần số siêu cao được biến đổi thành trung tần IF được nhờ bộ biến đổi xuống D/C (Down Convert) sau đó được giải điều chế DEM (Demodulator) để phục hồi lại băng tần cơ bản ở trạm mặt đất đã phát.
* Cách chọn vị trí trạm mặt đất.
Xét trọn vị trí trạm mặt đất rất phức tạp cần phải xét đến các điều kiện sau:
- Tầm nhìn vệ tinh rõ ở cả hai phía chân trời.
- Khả năng nhiễu loạn sóng viba ở cùng dải tần số dù chúng ở xa hàng trăm km và hướng đến các trạm khác nhau.
- Vị trí xa các vùng có cường độ dòng điện lớn (vùng điện công nghiệp, các trạm biến áp)
- ít bị ảnh hưởng bởi sóng của các đường bay thông thường.
- Có thể đến trạm dễ dàng và quy mô của trạm có thể mở rộng đến phạm vi chung quanh.
- Dễ bảo vệ và canh phòng.
V. Kỹ thuật thông tin vệ tinh số.
1. Giới thiệu chung.
Ngày nay một loại sóng mang số được ứng dụng trong thông tin vệ tinh có tên là IDR (Intermediate Digital Rate ) và việc thu phát sóng mang đó qua vệ tinh được tóm tắt như sau:
- Luồng số có có tốc độ trung bình ( n ´ 64Kbps ) được đưa vào Modem IDRvà được điều chế QPSK, đầu ra Modem IDR được trung tần 140MHz. Trung tần này được đưa sang bộ biến đổi lên (U / C ) được đổi tần lên dải tần 6GHz, và được khuếch đại công suất sau đó đưa ra Anten phát lên vệ tinh. Vệ tinh thu được sau đó đổi dịch tần đi 2225MHz, khuếch đại cho tín hiệu đủ lớn rồi phát xuống trạm mặt đất bằng tuyến xuống.
- Trạm mặt đất thu được sóng mang đó được bộ D / C biến đổi thành trung tần 140MHz. Trung tần này được đưa vào Modem IDR để giải mã và ta thu được luồng số có tốc độ đúng bằng luồng có tốc độ đưa vào Modem IDR của trạm mặt đất đối phương, luồng số này còn được gọi là luồng băng tần cơ bản của tín hiệu vào ra trạm mặt đất.
- Tốc độ có dải rất rộng từ 64Kbps đến 44736Kbps bao gồm các loại tốc độ cơ bản sau: 64, 192, 256, 384, 5/2, 1024, 2048, 6312, 8448, 32064, 34368, 44736 Kbps. Tốc độ đó là tốc độ luồng số đưa vào đầu Modem IDR. Các luồng thông tin có tốc độ từ 1544Kbps đến 44736 Kbps đều được thêm một cấu trúc tiếp đầu gọi là Overhead vào đầu luồng thông tin để tạo thành khung tín hiệu. Overhead chứa tín hiệu kênh đồng bộ thông tin nghiệp vụ các tín hiệu cảnh báo. Tốc độ thường là 96Kbps.
- Độ rộng băng tần của sóng mang IDR điều chế QPSK gần bằng 60% tốc độ của luồng số liệu, nhưng để tránh xuyên nhiễu giữa các sóng mang ở cạnh nhau, vệ tinh thường cung cấp băng tần để truyền sóng mang số IDR bằng 70% tốc độ luồng số liệu của sóng mang. Trạm mặt đất muốn mở một sóng mang IDR có tốc độ theo yêu cầu thì sẽ được các nhà khai thác vệ tinh quy định cho trạm mặt đất đó sẽ được phát một sóng mang tại vị trí ấn định trên một bộ phát đáp của vệ tinh.
2. Tạo và xử lý tín hiệu IDR.
Các sóng mang IDR được xử lý băng các IDR Modem, các Modem này nhận luồng số liệu đầu vào, tín hiệu được xử lý thành dạng thích hợp rồi được điều chế QPSK và tại đầu ra của điều chế của Modem ta thu được trung tần 140MHz, trở kháng 75W. Quá trình tạo tín hiệu và mã hoá( phần phát ) và giải mã ( phần thu ) được mô tả như hình vẽ.
Thêm tiếp đầu
A
Mã hoá ngẫu
nhiên SCRAMBLER
Điều chế
QPSK
A B C D E
Giải điều chế
QPSK
Tách tiếp đầu
Giải mã sửa lỗi
PEC
Giải mã ngẫu nhiên
SCRAMBLER
A B C D E
Hình 7: Tạo tín hiệu, mã hoá và giải mã.
Tốc độ tại các luồng số tại các điểm A, B, C, D, E như sau:
- Tại điểm A: tốc độ luồng số thông tin IR ( Information Rate ) hay băng cơ bản. Ví dụ: 512 , 1924 , 2048 ,….
- Tại điểm B, C: tốc độ ghép Composite Rate: CR = IR + Overhead.
- Tốc độ truyền dẫn: Transmision Rate: R = CR / C( C phụ thuộc vào mã sửa lỗi trước PEC 1/2 hay PEC 314 ,….)
- Tốc độ băng: R/2
Tại phần phát, trước tiên luồng số liệu được thêm tiếp đầu 12bit ( tốc độ 96Kbps ) như vậy tốc độ luồng dữ liệu thông tin tăng thêm 96Kbps . Sau khi qua bộ mã hoá có sửa lỗi trước PEC ( Forward Error Conection ) tốc độ luồng thường tăng lên 2 lần hoặc 4/3 lần tuỳ theo ta dùng loại FEC nào ( PEC 1/2 hay 3/4 ).
Tại đầu thu có dùng bộ đệm để triệt tiêu hiệu ứng Dopple là nguyên nhân gây ra sự giãn cách không đều nhau ở các bit 0 và bit 1 tại đầu thu. Do đó cần phải khắc phục bằng cách cho tín hiệu đi qua bộ nhớ đệm.Trong tài liệu này ta chỉ xét các luồng số có tốc độ từ 2048Kbps trở xuống.
VI. Các thông số kỹ thuật hệ thống vệ tinh.
1. Công suất tương đương đẳ._.ng hướng
Công suất tương đương đẳng hướng biểu thị công suất của chùm sóng chính phát từ vệ tinh hướng đến vùng phủ sóng. Nó được tính bằng dBw theo công thức.
EIRP: 101g (P.G) dBw
ví dụ: Phát Dowlink của TDF1 có P=200w, G=10.000
Tính được EIRP = 63 dBw. Asiasat có EIRP = 37 dBw
P=8,2w. Tính được G=650
Đối với chùm phủ sóng chính có mức EIRP cực đại các biên phụ lân cận có mức nhỏ hơn 3 dB so với - 3dB của biên sóng chính. Có thể biết được thông số này trong bảng thiết kế của hãng hoặc có thể đo đạc bằng thiết bị chuyên dụng.
Theo liên đoàn viễn thông quốc tế ITU quy định mức EIRP cho khu vực 3 (gồm Châu á, Châu úc, Châu Đại Dương) đối với thu TVRO là EIRP = 55dBw.
ở một số nước dùng vệ tinh phát cho hệ thu trực tiếp DBS (Direct Broadcasting Satellite) như chương trình của Europ - Sat có vệt tinh TDFI của Pháp, TVSAT 2 của Đức và Intelsat của tập đoàn viễn thông quốc tế ở Mỹ thì mức EIRP = 62 á 65dBW.
Mức EIRP của một số vệ tinh phủ sóng tại Việt Nam như sau:
+ Asiasat 1: EIRP = 33á35dBw. Mức cực đại của chùm sóng chính = 37dBw.
+ Palapa: EIRP = 32 dBw. Mức cực đại = 34 dBw.
+ Intelsat: EIRP = 29 dBw. Mức cực đại = 43dBw. Cho Intelsat VA, 42 dBw cho Intelsat VI.
+ Chinasat: EIRP khoảng 32 á 35dBw
+ Statsionar 13: EIRP có mức cực đại là 41 dBw.
+ Measat2: EIRP có mức cực đại là 41,5dBw.
Cường độ trường tại điểm thu được tính bằng mật độ trường trên 1m2, đơn vị tính bằng dBw/m2. Để có hình ảnh tốt tại điểm thu thì mật độ trường khoảng 97,5dB/m2, cho trạm thu cá nhân TVRO là -112,5 dB/m2 cho trạm thu tập thể MATV, CATV là: -111 dB/m2 của vùng châu á, theo quy định của ITU.
2. Các loại tổn hao:
Năng lượng bức xạ từ Anten phát qua vệ tinh (Downlink) đã vượt qua khoảng đường tryền dài khoảng 36,000km để đến trạm thu TVRO, trên suốt quãng đường ấy năng lượng đã bị hấp thụ và tổn hao đáng kể.
+ Tổn hao do môi trường truyền sóng là tổn hao môi trường tăng theo tần số bức xạ và cự ly truyền sóng.
+ Tổn hao ở tầng khí quyển do hơi nước trong mây, mưa hấp thụ. Tổn hao này nhỏ hơn tổn hao do môi trường nhiều lần. Giá trị tổn từ 1,5 á 4,5dB.
+ Tổn hao do khớp nối vào khoảng 0,5 á 2dB. Tổn hao do chưa đặt đúng tiêu cự, do phân cực chưa đúng, do mặt chảo ghồ ghề, có thể đến 3dB.
3. Độ lợi Anten:
Đội lợi Anten là thông số rất quan trọng của trạm thụ TVRO, Anten là phần đặt từ ngõ vào để khuyếch đại tín hiệu rất nhỏ từ picowatt đến nanowatt, độ lợi của Anten có quan hệ với tín hiệu/tạp nhiễu. Độ khuyếch đại lớn sẽ tăng tỷ số C/N nó quan hệ đến cấu trúc chảo Anten và nhiệt độ xung quanh chảo.
4. Tạp nhiễu:
Tạp nhiễu phát sinh từ nhiều nguyên nhân. Nó xen lẫn trong tín hiệu và được khuyếch đại theo tín hiệu. Mức tín hiệu càng nhỏ thì tạp nhiều gây nhiễu càng lớn. Khi mức tín hiệu không lớn hơn tạp nhiễu nhiều thì sẽ không thu được hình ảnh. Mức tín hiệu của vệ tinh truyền đến TVRO nhỏ thì việc giảm tạp nhiễu là rất khó khăn.
Để giảm tạp nhiễu phát sinh trong không gian truyền sóng thì phải tăng công suất phát sóng và chọn dải tần thích hợp, mức EIRP dùng cho TVRO cho phép là 55dBw với DBS là 62á 65dBw.
Để giảm tạp nhiễu trên kênh vệ tinh lân cận và các vệ tinh khác cùng phát đồng thời các chương trình khác nhau ngưòi ta quy định.
+ Các vệ tinh trên quỹ đạo địa tĩnh phải cách nhau 60(400km).
+ Tần số các kênh lân cận phải cách nhau 20MHZ.
+ Thực hiện phân cực trực giao hay quay vòng.
Để giảm nhiễu ở các thiết bị thu TVRO cần phải chế tạo được loại có hệ số tạp nhiễu thấp, cấu trúc chảo Parabol hợp lý, lắp đặt và cân chỉnh đúng. Hệ nhiễu được tính theo độ Kenvin (T) hay theo dB.
Ví dụ: Hệ số giảm nhiễu của máy thu Fn ≈ (5á8)dB, riêng ở khối LNB từ (23á40)DK.
5. Các thông số đánh giá tạp nhiễu:
Nhiễu do nhiệt tác động đến độ lợi và sóng mang được biểu thị bằng 2 thông số sau:
+ Hệ số G/T: Hệ số này biểu thị ảnh hưởng nhiệt độ đến độ lợi của trạm thu, phát và Anten. Coi đó là hệ số hiệu dụng, được tính bằng dB/K. Nhiễu nhiệt này tác động và trạm phát ở mặt đất (G/T)u, vào trạm phát vệ tinh (G/T)d, vào Anten và máy thu TVRO (G/T). Thông số này có liên quan đến đường kính của Anten.
Ví dụ: như đường kính Anten từ 1,8m tới 3,6m thì G/T = (15:20dB/K.).
Ngoài ra nó còn liên quan đến cường độ trường EIRP tỷ số C/N và băng tần B của máy thu.
Ví dụ muốn giá trị C/N = 12 dB với B=18MHZ và EIRP = 34dw thì phải dùng Anten có đường kính 3,6m (với G/T: 20,5 dB/K)
Hệ số C/T: hệ số này biểu thị ảnh hưởng nhiệt nhiễu vào chất lượng hình ảnh. Nó tác động vào trạm phát lên (C/T)u và trạm phát xuống của vệ tinh (C/T)d. Đồng thời gây nhiễu giao thoa cho sóng mang.
+ Tạp nhiễu trong không gian, khí quyển và thiết bị thu TVRO. Tỷ số C/N, S/N.
Các loại tạp nhiễu này nằm xen lẫn trong tín hiệu của tần số sóng mang hình và tiếng. Nó là thông số rất quan trọng để đánh giá chất lượng hình ảnh và âm thanh được biểu thị bằng tỷ số C/N và S/N đơn vị tính bằng dB.
Tỷ số C/N được tính tương ứng với chùm sóng chính. Nó phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố: Cường độ trường, tổn hao không gian truyền vào băng thông kênh và hệ số G/T, cùng với đường kính Anten. Hai thông số này có thể tính toán hoặc đo được ở ngõ ra LNB hay tách sóng hình, ở băng thông tổng hợp BB (Base Band).
Chương II
Hệ thống thu tryền hình tương tự qua
vệ tinh.
I. Sơ đồ khối hệ thống thu tương tự
Hình 8: Sơ đồ khối của hệ thống thu.
Trạm thu hình có nhiệm vụ thu các tín hiệu từ các vệ tinh địa tĩnh, sau đó được máy thu tạp âm thấp khuyếch đại đưa đến bộ đổi tần xuống và được biến đổi ra trung tần sau đó qua xử lý tín hiệu, giải điều chế và hoàn trả lại dạng điều biên (Analog) như tín hiệu truyền hình mặt đất để khai thác tin tức và phát lại cho máy thu hình cá nhân mặt đất.
1. Anten phát thu
Năng lượng bức xạ từ Anten Parabol trạm phát có búp sóng hẹp và cường độ trường tại điểm thu cực kỳ nhỏ khoảng 1Pw hay nhỏ hơn.
Để nhận được tín hiệu cực nhỏ và có búp sóng rất hẹp ấy cần phải dùng anten Parabol có độ lợi 50dB mới cấp đủ mức tín hiệu làm việc cho bộ khuyếch đại dịch tần LNB (-80dB = 10Pw)
Vật chế tạo Anten thường dùng là nhôm lá và lưới kim loại phủ nhựa. Lưới kim loại dùng cho băng tần C, đường kính lỗ nhỏ hơn 5mm. Còn băng tần Ku thì phải dùng Anten parabol tấm nhôm không đục lỗ.
a. Hệ thống các anten parabol:
Muốn thu các tín hiệu truyền hình từ các vệ tinh ở cách xa vùng phủ sóng, cường độ trường yếu thì phải dùng Anten có độ tăng ích cao, nghĩa là đường kính chảo Anten phải lớn. An ten có đường kính lớn thì giá thành cao, khó khăn trong việc vận chuyển và lắp đặt.
LNA: Khuyếch đại nhiễu thấp
PCD - Khối đồng pha cộng và dịch tần
Hình 9: Hệ thống các Anten parabol
b. Khối điều chỉnh Anten:
Các tín hiệu truyền từ vệ tinh được truyền với phân cực ngang hoặc đứng, ngược lại Anten chỉ thu sóng thì dùng một loại phân cực. Để có thể thu được tất cả các chương trình tryền hình vệ tinh, giữa nguồn sóng đến và mạch dịch tần cần có thiết bị điều chỉnh phân cực của Anten ( biến đổi phân cực hình 6). Thông thường ta hay gặp bộ biến đổi phân cực hoạt động theo nguyên tắc ghép ống dẫn sóng tròn và ống dẫn sóng chữ nhật nhờ vào đầu dò (dạng đặc biệt) như hình vẽ 7. Ví vụ đầu dò trong ống dẫn sóng có thể thay đổi nhờ Motor con điều khiển đầu dò. Bằng cách trên có thể điều khiển phân cực cho Anten một cách dễ dàng, tín hiệu điều khiển môtor (làm quay đầu dò) được tạo từ mạch Tuner vệ tinh.
Hình 10. Bộ biến đổi phân cực giữa nguồn sóng và bộ dịch tần (điều khiển từ xa).
Hình 11. Mặt phân cực sóng đi từ ống dẫn sóng có thanh Ferit.
2. Khối thu vệ tinh.
Khối thu vệ tinh (Satellite Receiver) có chức năng biến đổi loại điều chế FM thành AM cho thích hợp với máy thu hình thông dụng. Khối thu vệ tinh được thiết kế chung trong hộp như máy ghi hình. Tại đây có thể chọn kênh vệ tinh điều khiển góc phương vị, điều khiển phân cực Anten .
Hình 12. Sơ đồ khối của máy thu vệ tinh.
Tín hiệu trung tần IF1 từ 0,95 đến 2,1 GHZ (dùng cho cả băng C và Ku) đến ngõ vào có trở kháng tiêu chuẩn 75W ở mức từ -60 đến -30dBm. Từ mạch chuyển đổi phân cực bằng Diode, tín hiệu qua mạch lọc thông dải (BPF), B = 800MHZ để loại bỏ tần số gương và các kênh lân cận, đến tần khuyếch đại IF1. Điện áp từ mạch tách sóng được đưa về AGC, tự động điều chỉnh mức tín hiệu. Tầng khuyếch đại này có thể điều chỉnh theo tần số trung tần ở ngõ vào.
Trước khi trộn tần để đưa ra trung tần IF2, tín hiệu được lọc bỏ các tạp nhiễu còn lại bằng mạch lọc cộng hưởng có Diode Varicable, B=12 đến 36 MHZ đến mạch khuyếch đại IF2. Tần số trung tần này không cố định mà thay đổi từ 70MHZ đến 495 MHZ. Đối với loại dịch tần hai lần, tần số này được chọn là 140MHZ và 480MHZ. Tuỳ theo mỗi nước. Độ dịch của băng tần này có thể thay đổi để làm thay đổi tỷ số C/N. Nếu mức C/N nhỏ hơn giá trị cho phép (C/N<12dB) khi tín hiệu vào yếu thì có thể giảm độ rộng B.
Ví dụ: B= 30MHZ ở mức -60dB sẽ có tỷ số C/N = 13 hình ảnh tốt.
Tín hiệu trung tần 2 qua mạch lọc SAW có độ dốc gần như thẳng đứng, chỉ lọc lấy đúng băng thông B=6MHZ, rồi được khuyếch đại lần thứ hai. Tín hiệu này đến mạch hạn chế, giải điều chế FM để cho ra tín hiệu tổng hợp ở băng tần gốc.
Trước tần giải điều chế FM có đường dẫn đến mạch giải mã DMAC nếu tín hiệu phát dạng DMAC. Sau tần giải điều chế có 2 đường ra:
+ Đường tín hiệu Video và Audio cho ra và đưa đến TV.
+ Đường tín hiệu khác qua mạch giải điều chế VHF từ kênh (30á39) Đến 6 kênh VHF TV.
Sơ đồ khối sau là mạch sử lý tín hiệu Video và Audio sau băng tần gốc BB=10Hz: 8MHz.
Hình 13: Sơ đồ khối mạch xử lý số liệu Baseband.
- Khối A là khối chính bao gồm tín hiệu Video Mono Audio.
- Khối B là khối phụ chỉ có tín hiệu Stereo.
- Dải tín hiệu từ 10Hz : 8MHz ở băng gốc qua bộ chia (1) tách ra 2 đường tín hiệu Video và Mono Audio.
- Tín hiệu Video được lấy ra từ mạch lọc thông thấp (2) có tần số từ 0 đến 5MHz, qua mạch khuyếch đại Video (4) đưa tín hiệu VF dùng cho TV.
- Tín hiệu Audio từ mạch phân nhánh (1) qua mạch lọc thông dải cho tần số tiếng (3) có 3 tần số mang 6.5 MHz, 6.6MHz, 6.65MHz (tuỳ theo hệ), đến mạch giải điều chế FM (5) qua mạch gải nhấn (Deemphasis) (6), đến mạch khếch đại tiếng (4), đưa tín hiệu AF Mono Audio ra tần khuếch đại công suất loa. Đường Stereo tiếng từ mạch phân nhánh tách ra 2 đường Left và Right.
- Đường left qua mạch lọc thông dải (3) để lọc tần số mang tiếng 7.02 MHz, đến mạch dải điều chế (5) đến điểm giải nhấn được kiểm tra bằng mạch dãn (7) rồi đến mạch khuếch đại (4) để cho ra tín hiệu Left AF.
- Đường Right, qua mạch lọc thông dải (3) để lọc tần số mang tiếng 7.02 MHz rồi được dải điều chế, dải nhấn, khuyếch đại để chỉ ra tín hiệu Right AF.
3. Phễu thu sóng (Feedhorn):
Phễu thu sóng gồm có phễu và ống dẫn sóng được gắn chung với bộ dịch tần LNB như hình vẽ.
Hình 14. Phễu thu sóng.
Vành phễu có dạng hình loa hay hình vành khuyên. Phễu hình vành khuyên được dùng phổ biến hơn hình loa. Nó được đúc bằng nhôm có từ 3 hoặc 4 vòng, lồng vào ống dẫn sóng để có thể di động theo tiêu cự cùng với ống dẫn sóng.
Các vành khuyên có nhiệm vụ thu gom năng lượng phản xạ từ lòng chảo với cường độ trường rất nhỏ khoảng dưới 1pw được đưa vào ống dẫn sóng. Các tia sóng tới lòng chảo rồi phản xạ lại, tập chung vào phải đặt tại tiêu điểm như hình vẽ.
ống dẫn sóng có dạng hình trụ, bên trong được khoét tròn và hình chữ nhật để có thể thu được sóng điện trường và từ trường. Nó được đúc bằng hợp kim nhôm hay gang, mặt trong phải được xử lý nhẵn bóng để giảm tổn hao năng lượng nhằm phối hợp với ống dẫn sóng với que dò đặt ngay tại biến áp để truyền năng lượng tới ngõ vào LNB.
II. CáC THÔNG Số QUAN TRONG CủA TRUYềN HìNH TƯƠNG Tự
1. Các thông số cấu trúc :
Anten parabol có 3 dạng cấu trúc: đối xứng lệch tâm và phản xạ 2 lần, như hình 2. Anten đối xứng được thông dụng nhất vì dễ sản xuất, dễ lắp đặt và cân chỉnh.
Các chùm sóng tới theo phương song song đập vào lòng chảo rồi được phản xạ, tập trung vào phễu thu sóng đặt tại tiêu điểm chảo.
Kích thước và cấu trúc Anten quan hệ chặt chẽ với thông số của nó là độ lợi, hệ số hiệu dụng. Nó được mô tả như hình sau:
DEPTH (d)
DIAMETER (D) F X
FOCAL POINT y2 = 4Fd
F = =
Hình 15: Kích thước Anten
đường kính miệng chảo Parabol (D ).
Bề sâu của lòng chảo ( d ), được tính từ tâm tới mặt miệng chảo.
Tiêu cự của chảo ( F ), được tính từ tâm chảo tới tiêu điểm của nó.
Ba kích thước trên có quan hệ với nhau theo công thức:
F =
Thông số quan trọng nhất là đường kính Anten.
Đường kính D phụ thuộc vào 3 yếu tố:
+Bước sóng của băng tần làm việc ở băng C và bămg Ku.
+ Cường độ trường EIRP tại điểm thu cho ở các Catalog của từng vệ tinh hoặc có thể được tính theo các thông số về công suất phát của vệ tinh ( P hoặc EIRP) về khoảng cách vệ tinh đến điểm thu, về các tổn hao trên đường truyền…
+ Độ lợi của Anten, có thể được xác định theo cường độ trường EIRP tại điểm thu và độ nhạy ngõ vào của tầng khuếch đại dịch tần LNB.
- Độ lợi Anten của băng C và Ku biến động từ 32dB đến 60dB. Với cường độ trường như ở Việt Nam ( 35dB ) thì độ lợi Anten vào khoảng 38dB có thể chấp nhận được.
- Sau khi đã chọn được đường kính D( hay mua chảo có sẵn trên thị trường) thì chọn tỉ số F/D thích hợp. Tỉ số F/D phụ thuộc vào độ rộng của chùm sóng ở mép rìa vành chảo hay góc mở của chùm sóng phát ra từ tâm phễu hứng sóng (Feedhorn).Tỉ số F/D nhỏ có nghĩa là góc mở lớn sẽ làm tăng độ nhiễu ở mặt chảo phản xạ. Còn F/D lớn thì góc mở nhỏ và sẽ làm giảm độ nhạy của Anten.
- Tỷ số này còn cho phép đánh giá được hiệu suất Anten. Thực tế cho thấy năng lượng phản xạ ở mép rìa vành chảo giảm hơn ở lòng chảo, mặc dù đã dùng 3 đến 4 vòng tròn đồng tâm góp sóng đặt ở miệng phễu, có thể điều chỉnh được. Do hiệu ứng phản xạ lại của chùm sóng nên khi chọn độ lợi cực đại thì mức năng lượng thu được ở rìa chảo sẽ nhỏ hơn 10dB so với tâm chảo, lúc này búp sóng chính sẽ thêm múi phụ. Để không có múi phụ thì năng lượng ở vành chảo sẽ nhỏ hơn tâm chảo là 20dB, lúc này độ lợi giảm.
- Vì vậy tỷ số F/D thường được chọn là 0.3 đến 0.5.
- Sau khi đã chọn tỷ số F/D và D đã biết thì tìm được độ sâu rồi điều chỉnh lại đôi chút trong lúc thử nghiệm.
2- Các thông số điện:
Độ lợi G: thông số quan trọng của Anten là độ lợi G, nó phụ thuộc vào bước sóng và tiết diện miệng chảo ( hay đường kính D ). Hay nói một cách khác là nó phụ thuộc vào góc mở hay độ rộng của búp sóng.
Độ lợi Anten được tính theo công thức gần đúng sau đây:
G =
a, b: là độ rộng búp sóng chính được tính mức -3dB của mặt ngang và mặt đứng của búp sóng.
Đồ thị búp song chính và phụ ở hình 20 có thể minh hoạ thêm cho giá trị a, b. Giá trị này sẽ tăng lên khi:
+ Đường cong parabol của chảo không đúng.
+ Vật liệu và kết cấu Anten, bề mặt lòng chảo không tốt, gây ra nhiều búp sóng phụ, giảm định hướng búp sóng chính.
+ Trục chảo Anten chỉnh chưa đúng vệ tinh.
+ Đường kính Anten giảm, theo giá trị độ rộngcủa búp sóng chính đã cho ở bảng:
Đường kính Anten
( m )
Độ rộng búp sóng chính ở mức -3dB (°)
0,5
1,0
1,2
1,5
1,8
2,0
2,5
3,0
3,43
1,72
1,46
1,14
0,97
0,96
0,69
0,57
Bởi vậy khi góc a, b nhỏ sẽ đồng nghĩa với tính định hướng của Anten tốt, làm tăng độ lợi và giảm được tạp nhiễu.
Độ lợi còn có thể tính theo công thức bước sóng và kích thước Anten theo công thức:
G =
Trong đó:
D : là đường kính chảo
Kef : là hệ số hiệu dụng
: là bước sóng làm việc
Hệ số Kef thường lấy giá trị là 0.65, nó biểu thị giá trị cho năng lượng phản xạ có ích của lòng chảo Anten. Thông số này phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Độ chính xác của mặt Parabol.
+ Hệ số của mặt phản xạ Parabol.
+ Các tổn hao trong kết cấu Anten như Feedhorn, giá đỡ, sơn phủ dày hạt bụi lớn.
+ Điểm hội tụ của các tia phản xạ không đúng tiêu cự.
Giá trị hiệu dụng theo đường kính chảo, được tính ở băng Ku theo bảng sau:
Đường kính
Anten ( m )
Giá trị hiệu dụng ( % )
55%
60%
65%
70%
75%
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,5
33,4
35
37,5
39,4
41,0
42,3
42,9
33,8
35,3
37,8
39,8
41,4
42,7
43,3
34,1
35,7
38,2
40,1
41,7
43,1
43,7
34,4
36
38,5
40,5
42,3
43,7
44,3
34,7
36,3
38,8
40,8
42,3
43,7
44,3
3. Tạp nhiễu nhiệt:
Tạp nhiễu phát sinh ở Anten do các nguyên nhân sau:
+ Do chuyển động nhiệt của các phần tử ở môi trường xung quanh Anten, gần mặt đất.
+ Do nhiễu các tia phản xạ ở vành chảo.
+ Do góc ngẩng quá nhỏ.
Nhiễu nhiệt được tính theo nhiệt độ tuyệt đối qua công thức:
T(0K) =
Nhiệt độ nhiễu T có ảnh hưởng đến độ lợi Anten, qua tỷ số G/T.
Ví dụ: Với Asiasat về các thông số đo có giá trị như sau:
- Nhiễu vào sóng mang ở trạm Uplink ( C/T )u = -126dBw/K.
- Nhiễu vào sóng mang ở trạm Downlink ( C/T )u = -143dBw/K.
- Nhiễu giao thoa vào sóng mang ( C/T )I có giá trị nhỏ.
4. Hệ số sóng đứng S:
Nguyên nhân phát sinh sóng đứng là do có một số tia sóng phản xạ ở cách xa tâm lòng chảo chênh lệch về khoảng cách với chùm sóng chính ở tâm chảo khi tập trung vào tiêu điểm. Thời gian chênh lệch ấy làm cho sai pha gây nên sóng đứng. Ngòi ra còn do lòng chảo ghồ ghề, méo mó và do giá đỡ phễu gây nên. Tỷ số cho phép không vượt quá 2.0. Giá trị làm việc trong phạm vi cho phép S = 1.5/1.
Bởi vì phễu thu sóng còn thu các sóng phản xạ từ bề mặt chảo đồng thời phải phân biệt các loại sóng phân cực đứng hay ngang, vòng phải hay trái. Có thể đưa ra thông số cách ly này vào chỉ tiêu của chảo Anten, giá trị của độ phân biệt này không nhỏ hơn 25dB.
Còn một thông số nữa là độ suy hao phản xạ trở về phễu của các tia phản xạ phụ không nhỏ hơn -15dB.
Điều không được quên là tín hiệu đến bề mặt chảo cực kỳ nhỏ nên cần giữ lòng chảo sạch sẽ với lớp bụi 0.1mm sẽ làm giảm dến 3%, hạt to đến 1mm sẽ làm giảm độ lợi đến 20%.
Vật liệu làm chảo tốt nhất là nhôm, nhựa dẻo phủ nhôm hay lưới kiml loại không gỉ phủ nhựa mỏng. Nó sẽ cho giá trị về độ lợi, hiệu suất và tỷ số sóng đứng tốt nhất.
Dưới đây là một số sản phẩm của Nhật Bản và Đài Loan:
Chảo Parabol của hãng Toshiba ( Nhật Bản ) làm việc ở băng C.
Độ lợi ( dB )
Hiệu suất ( % )
Tỉ số S ở ngõ ra Anten
Vật liệu chế tạo
38,05
37,5
37,50
37,25
75,60
73,90
68,10
68,90
1,20
1,25
1,18
1,18
Nhôm
Lưới kim loại phủ chất dẻo
Lưới nhôm phủ chất dẻo
Chất dẻo phủ nhôm
Chảo Parabol của hãng spacelab ( Đài Loan ) làm bằng nhôm phủ nhựa
Kiểu
Thông số
KSA- 3406
KSA- 3408
KSA- 3410
KSA- 3412
KSA- 3416
KSA- 3420
Đường kính (ft)
Độ lợi giữa băng(dB)
Tỷ số F/D
Tiêu cự ( inch )
6
36
8
38
10
39,8
12
41
16
43
20
45
0,4
0,395
0,395
0,395
0,4
0,4
28,8
38,4
48
57,6
76,8
96
Phân cực
Tuyến tính hay quay vòng
Nhiệt độ làm việc
-30°C đến +55°C
Cường độ trường sẽ quyết định đến độ lợi Anten hay đường kính Anten, theo tiêu chuẩn Anten thương mại của các nước, với mức EIRP = 32 á 36dBw thì đường kính Anten là: 2.5 á 4m.
ở Việt Nam, mức EIRP = 32 á 35 dBw ( Asiasat 1 ), có thể dùng đường kính Anten có độ lợi trung bình theo bảng sau:
Thông số
Băng C
BăngKu
D ( m )
1.2
1.8
3
0.6
1.5
G ( dB)
34
36.7
41
37
43
Thực tế cho thấy đường kính Anten 1.8m sẽ nhận được hình ảnh tốt nhất.
Chương III
Hệ thống thu đài digital qua vệ tinh
I. Sơ đồ khối hệ thống thu đài digital.
1. Sơ đồ khối hệ thống thu tuyền hình số:
Hình16: Sơ đồ khối hệ thống thu truyền hình số.
Tín hiệu từ vệ tinh qua bộ lọc LNB tại đây được biến đổi thành L-Band sau đó biến đổi thành trung tần 480 MHz và 70 MHz. Sau đó biến đổi tương tự số, đến dải điều chế M-PSK, sau đó giải mã PEC (Viterbi) và R.S (Solomon) tách kênh dòng truyền tải MPEG, giải mã MPEG cho tín hiệu Video và Audio.
Bộ xử lý điều khiển hoạt động toàn bộ máy thu, tại đây dữ liệu qua cổng RS -232.
Hệ thống truy nhập có điều kiện và bộ đọc card thông minh cho phép tách kênh dịch cho thuê bao.
Các thông số cơ bản của bộ giải mã MPEG - 2.
+ Tần số thu f = SHF (MHz), phân cực: V-H-Cycle Pohriastion.
+ Symbol rate
+ FEC: mã sửa lỗi tiến
+ Digital SNG = RAS code (Remote Authorisation System)
+ Digital Decode: M-PSK.
Lưu ý: + Dùng video Guard hoặc Ras code là truy cập mã có điều kiện (Con ditional Access)
+ Dùng phần mềm DVB-PSI để giải mã tách ngõ ra dòng truyền tải (Transport Saream Output)
2. Điều chế Q - PSK.
a. Biểu thức và vách biểu diễn tín hiệu Q - PSK.
Trong điều chế QPSK, luồng số d(t) cần tryền sẽ được truyền đi từng bộ gồm 2 bít, mỗi bộ 2 bít này gọi là một Symbol. Mỗi Symbol như vậy có thể có 4 trạng thái khác nhau nên cần 4 tín hiệu khác nhau S1(t), S2(t), S3(t) để mã hoá, trong QPSK các tín hiệu này được chọn từ một sóng mang với 4 trạng thái pha khác nhau. Nếu gọi b0(t) là bít lẻ và be (t) là bít chẵn trong mỗi cặp bít, biểu thức QPSK có thể cho dưới dạng như bảng dưới.
VQPSK (t) = .A .Cos( w0t + j(t))
Trong đó:
B0(t)
B0(t)
j(t)
1
1
1
0
0
0
hay
0
1
hay
Hình 17: Giản đồ pha của điều chế QPSK.
Tuy vậy, QPSK thường được diễn theo một dạng khác thuận lợi hơn cho việc phân tích. Từ giản đồ trên, có thể phân mỗi Vecter sóng mang 2 thành phần, một trên trục I và một trên trục Q. Với quy ước bo(t) và be(t) là 2 luồng bít lẻ và bít chẵn tách ra từ d(t) và có dạng NRZ với mức xung ±1 chọn trục I là trục trùng pha với sóng mang chuẩn cos (w0t) trục Q sẽ cùng pha với sin (wot+p), tín hiệu QPSK sẽ có dạng.
VQPSK (t) = A. be(t). cos(w0t) + A.b0(t). Sin (w0t+
nếu chọ A= biên độ tổng hợp của QPSK sẽ là A = , công suất trung bình của tín hiệu sẽ là Ps ta viết lại:
VQPSK (t) = be(t). cos(w0t) + .b0 (t).Sin (w0t+
Nếu tốc độ bít của luồng số d(t) là fb, hay thời gian của mỗi bít Tb, thời gian tồn tại của bít lẻ và bít chẵn trong các luồng bo(t) và be(t) sẽ là 2Ts hay nói cách khác thời gian tồn tại của mỗi kí hiệu là Ts = 2Tb. Như vậy có thể nói sóng mang QPSK đã dùng một năng lượng.
Es = Ps.Ts =Ps.2Tb
Để tryền một ký hiệu, năng lượng để truyền mỗi bít là:
Eb=Ps.Ts = (do 1 symbol chứa 2bít)
Trong không gian tín hiệu, do hàm cos và hàm sin trực giao với nhau nên trạng thái của tín hiệu QPSK được biểu diễn với 2 vectơ đơn vị trực chuẩn.
U1 (t) =
và Us (t) =
Khi đó: S1(t) = S11(t) =
=
S2(t) = S10(t) = .U1(t) - .U2(t)
=
S3(t) = S00(t) = -.U1(t) - .U2(t)
=
S4(t) = S10 = -.U1(t) +.U2(t)
= -
Khoảng cách giữa hai tiêu điểm biểu diễn tín hiệu (hay các điểm trạng thái pha) gần nhất là:
dm = =
= =
= 2
u2(t) =
-
u1(t) =
-
Hình 18: Biểu diễn tín hiệu QPSK trong không gian tín hiệu.
Lưu ý: Khoảng cách gần nhất giữa các tín hiệu của QPSK tương đương với khoảng cách giữa 2 tín hiệu của BPSK nếu cả hai cùng truyền một luồng số với cùng công suất sóng mang. Điều này do sự khác biệt về thời gian chuyển trạng thái của BPSK là Tb còn QPSK là Ts = 2 Tb nên các vectơ đơn vị khác nhau.
b. Phổ tín hiệu QPSK:
Trong biểu thức:
VQPSK(t) = A. be (t) .cos(w0t) + A.bo(t).sin (w0t+p)
Có thể thấy rằng VQPSK(t) chính là tổ hợp tuyến tính của hai tín hiệu điều chế BPSK trong đó có thành phần thứ 2 dùng sóng mang sin(w0t + ) thay cho Cos(w0)t, tốc độ bít của bo(t) và be(t) là Tb/2 = TS và biên độ của mỗi thành phần là A= phổ mật độ công suất của VQPSK(t) có thể nhận được từ tổ hợp tuyến tính các phổ của các tín hiệu thành phần.
Như vậy phổ của QPSK có dạng tương tự như phổ của BPSK, nhưng do fs = 1/Ts = fb/2 nên phổ mật độ công suất của VQPSK (t) hẹp hơn phổ mật độ công suất VBPSK(t) hai lần nếu truyền một luồng số có cùng tốc độ.
c. Mạch điều chế và giải điều chế QPSK:
Trong phần mạch giải điều chế phần tái tạo sóng mang được dùng theo kiểu tăng bậc luỹ thừa sóng mang (luỹ thừa 4) để loại ảnh hưởng của việc dịch pha do điều chế, cũng có thể tạo ra sóng mang theo nguyên lý vòng Costans.
Hình 19: Sơ đồ bộ giải điêu chế QPSK
Hình 20: Sơ đồ bộ giả điều chế QPSK.
3 . Mã hoá MPEG-2.
Tín hiệu Video và Audio lần luợt luân phiên được mã hoá MPEG-2, tạo dòng cơ sở sau đó đóng gói tạo dòng chương trình Ts hay dòng truyền tải của kênh 1.
a. cấu trúc dòng truyền tải.
Hình 21: Ghép dòng truyền tải MPEG-2
Hình22: Cấu trúc dòng truyền tải TS kênh
b. Ghép dòng truyền tải nhiều chương trình:
Các dòng truyền tải kênh TS1 … TSn được ghép kênh từ 4 đến 5 kênh. Thông thường do hạn chế tốc độ truyền TSn cỡ 40Mbps, nghĩa là băng thông truyền bị giới hạn. Trong 5 kênh này, có thể lập trình cho các kênh có tốc độ truyền khác riêng biệt.
Hình 23: Ghép dòng truyền tải n chương trình ( n = 4 á 5 ).
Các tín hiệu hình, tiếng, dữ liệu của mỗi chương trình được nén và mã hoá một cách độc lập. Tín hiệu hình và hệ tiếng được nén theo chuẩn MPEG - 2
Các tín hiệu được ghép kênh tạo dòng bit kênh Ts và dòng bít chương trình nhiều kênh TSN. Hệ thống ghép kênh theo nguyên tắc thống kê cho phép các kênh thay đổi tốc độ bít truỳ vào mức độ phức tạp của hình và tiếng.
Tín hiệu sau khi ghép kênh đưa đến khối mã hoá Scrambling được điều khiển bởi hệ thống máy tính lập trình truy nhập có điều kiện nhằm.
+ Bảo vệ bản quyền nhà dịch vụ.
+ Phục vụ cho người xem trả tiền
Do vật phải dùng mã nhận dạng gói (packet Identifier-PID) mã này nằm ở Header, 1 Header có 4 byte theo thứ tự sau:
Byte thứ 1: đồng bộ (synchronisation)
Byte thứ 2: PID
Byte thứ 3: Bộ đếm gói (Continuty Counter)
Bety thứ 4: mã tổng hợp (mã tổng hợp (Miscellaneous Flags)
PID bao gồm: Video data PID
Audio data PID
Cho phép nhận dạng từ các gói nguồn khai ghép kênh thành dòng chương trình, phía thu sẽ tách các gói này theo mã quy ước.
Hệ thống mã truy nhập có điều kiện dựa vào bảng thông tin các chương trình (PSI-Program Specific Information). PSI gồm 4 bảng sau:
+ Program Association table (PAT)
+ Program Map Table (PMT )
+ Network Information Table (NIT)
+ Conditional Access Table (CAT)
Hình 24: Các bảng MPEG-2 PSI.
PAT chứa danh mục dịch vụ các chương trình và thông số PID của chúng. Bảng này có PID =0. PMT chỉ chi tiết thông số PID của các thành phần.
NIT quy định cho chương trình không bởi hệ MPEG2. Đây là quy định của nhà dịch vụ, nếu các dòng cơ bản (ES) được mã hoá tức truy cập có điều kiện thì bảng thứ 4( CAT ) sẽ chứa các thông tin chi tiết của hệ thống mã.
Tín hiệu tiếp tục đưa đến khối sửa lỗi, bảo vệ lỗi truyền Reed Solomon gồm 16 byte cho 1TS có khả năng sửa 8 đến 9 bit liên tục.
Tiếp tục mã được điều chế M-PSK và đưa đến khối IF/RF.
Từ vệ tinh tín hiệu ở băng tần SHF được đưa vào bộ LNB biến đổi IF 1 có dải từ 950 đến 2150 MHz = L band.
Khối chọn kênh sẽ chọn một kênh f tương ứng trong dải L band. Khi đó bộ tách mã dịch vụ ghép của kênh được chọn cho phép ta chọn một số tổ hợp nào đó của mã. Cuối cùng tách các tín hiệu Video, Audio và Data.
III. Nén video.
1. Khái niệm chung.
Tín hiệu Video sau khi đã được số hoá ( 8bit ) có tốc độ bằng 216Mbps.
Để có thể truyền trong một kênh truyền thông thường, tín hiệu Video số cần phải được nén trong khi vẫn phải đảm bảo chất lượng hình ảnh.
Khái niệm “ Nén Video” hiện nay vẫn chưa được định nghĩa một cách chính xác, mặc dù Video đã dược nén từ những năm 1950. Cùng với sự ra đời của truyền hình màu: 3 tín hiệu màu thành phần ( R, G, B ) với tổng bề rộng dải thông 15 MHz đã được nén trong một tín hiệu Video màu tổng hợp duy nhất với bề rộng dải thông là 5MHz. Dải thông tần số được giảm ba lần ( hệ số nén la 3:1 ).
Nén Video trong những năm 1950 được thực hiện bằng công nghệ tương tự với tỷ số nén thấp. Ngày nay công nghệ nén đã đạt được những thành tựu cao hơn bằng việc chuyển đổi tín hiệu Video từ tương tự sang số.
Công nghệ nén đòi hỏi năng lực tính toán nhanh song ngày nay với sự phát triển của công nghệ thông tin thì điều đó đã được giải quyết.
Tín hiệu Video có dải phổ từ 0 đến 6 MHz, tuy nhiên trong nhiều trường hợp năng lượng phổ chủ yếu tập trung ở miền tần số thấp, do thành phần tần số cao chỉ xuất hiện tại các đường viền của hình ảnh. So với toàn bộ hình ảnh các đường viền chiếm tỷ lệ rất nhỏ. Như vậy các phần thông tin của hình ảnh tập trung ở miền tần số thấp và chỉ có rất ít thông tin được chứa đựng ở miền tần số cao.
+
Ma Trận
C
A
M
E
R
A
R(0á5MHz) Y(0á5MHz)
Tín hiệu
G(0á5MHz) R-Y(0á1,5MHz) Video màu
B(0á5MHz B-Y (0á1,5MHz) tổng hợp (0á1,5MHz)
Điều
Chế
R Y
Video C
G 5MHz f
5MHz f
5MHz f
B
5MHz f
Hình 25: Nén Video tương tự
Đối với tín hiệu Video số, số lượng bit để sử dụng truyền tải thông tin đối với mỗi miền tần số khác nhau, có nghĩa là miền tần số thấp – nơi chứa đựng nhiều thông tin được sử dụng một số lượng bit lớn hơn và miền tần số cao – nơi chứa đựng ít thông tin, được sử dụng số lượng bit ít hơn.
Tổng số bit cần thiết để truyền tải thông tin về hình ảnh sẽ được giảm một cách đáng kể và dòng dữ liệu được nén mà chất lượng hình ảnh vẫn được đảm bảo.
ENTROPY
Trước khi nói về các phương pháp nén, thì ta cần phải đánh giá lượng thông tin chủ yếu được chứa đựng trong hình ảnh, để từ đó xác định dung lượng dữ liệu tối thiểu cần sử dụng để miêu tả, truyền tải thông tin về hình ảnh.
Lượng thông tin chứa đựng về hình ảnh tỷ lệ nghịch với khả năng xuất hiện hình ảnh. Nói một cách khác, một sự kiện ít xảy ra sẽ chứa đựng nhiều thông tin hơn một sự kiện có nhiều khả năng xảy ra.
Dự đoán “ngày mai mặt trời mọc” có xác suất là 100% ( p = 1 ) vì hiện tượng này luôn đúng. “Ngày mai mặt trời không mọc”không chứa đựng thông tin, đó là hiện tượng hiếm có, xác suất gần như bằng 0 ( P ằ 0 ) và do vậy sự kiện này chứa đựng một lượng thông tin vô cùng lớn.
Đối với hình ảnh, lượng thông tin của một hình ảnh bằng tổng số lượng thông tin của từng phần tử ảnh ( Pixel ).
Trong đó:
I(xI): Lượng thông tin của từng phần tử ảnh xi (được tính bằng bit)
P(xI): Xác suất phần tử ảnh xi xuất hiện.
Nếu một hình ảnh được biểu thị bằng các phần tử x1, x2, x3, ….xác suất của từng phần tử là Px1, Px2, Px3, …
Gọi lượng thông tin trung bình của hình ảnh là: H(x), H(x) là ENTROPY của hình ảnh và được tính theo công thức:
H(x) =
ETROPY của hình ảnh là một giá trị có ý nghĩa quan trọng bởi nó xác định số lượng bit trung bình tối thiểu cần thiết để biểu diễn một phần tử ảnh.
Trong công nghệ nén không tổn hao ENTROPY là giới hạn dưới của tỷ số bit/pixel. Nếu tín hiệu Video được nén với tỷ lệ bit/ pixel nhỏ hơn ENTROPY thì hình ảnh sẽ bị mất thông tin và quá trình nén sẽ có tổn hao.
Xét 2 Block ảnh trên 2.10, mỗi block co 8´ 8 = 64 phần tử ảnh. Block 1 bao gồm 63 phần tử có giá trị ._.ng đều có 3 phòng và có cấu trúc diện tích như sau:
Phòng có diện tích : 5m ´ 8m có hai phòng
6m ´ 12m có một phòng
Các tầng khác cũng có cấu trúc tương tự.
- Khu nhà C: cũng có tất cả 10 tầng và đều có 3 phòng cho mỗi tầng. Dãy nhà này cũng có cấu trúc tương tự như dãy nhà B, các phòng cũng có diện tích như dãy nhà B.
Hình6: Cấu trúc tổng quát của khu chung cư
III. số liệu cụ thể:
1. Chọn và lắp đặt Anten:
Bảng sau đây cho biết các góc ngẩng, góc phương vị, phân cực ở TP. Hồ Chí Minh ( 106,6 E; 10,8° N ) cho 4 vệ tinh cần thu.
Tên vệ tinh
Toạ độ vệ tinh
Góc ngẩng qe
Góc phương vị ja
Asiasat 3S
Asiasat 2
Measat 1
Measat 2
105,5°E
100,5°E
91,5°E
148°E
77,23°
75,26°
68,27°
40,9°
185,85°
29,7°
55,27°
102°
* Vì theo yêu cầu của đề tài là thu 10 đài từ vệ tinh và các đài được xem như là độc lập nhau. 10 đài này nằm trên 4 vệ tinh khác nhau nên ta dùng 4 Anten và 10 đầu thu.
* Lựa chọn đường kính của Parabol cho thiết bị thu tuỳ thuộc vào:
+ Công suất thấp nhất của vệ tinh trong các vệ tinh cần thu, vì cường độ sẽ quyết định đến độ lợi hay đường kính của Anten.
+ Hệ số tiếng ồn của đầu SHF ( LNB ).
+ Nơi lắp đặt trạm thu, là cho cá nhân hay cho tập thể
* Theo phụ lục thì mức EIRP của vệ tinh được cho như sau:
+ Asiasat 3S là 32dBw thu đài Arirang, CNN, CCTV4, Star TV băng C nên chọn đường kính Anten là 1,8m.
+Asiasat 2 là 37dBw, thu đài Fasion TV, TV5, APTN ở băng C nên chọn đường kính Anten là 1,2m.
+ Measat 1 là 41,5 dBw thu các đài HTV9, VTV1 ở băng C nên chọn đường kính Anten là 1,8m.
+ Measat 2 là 59dBw thu đài VTV5 ở băng Ku nên chọn đướng kính Anten là 0,6m.
+ Dùng Anten dàn thông thường để thu đài địa phương, ở đây ta chọn 2 dàn Anten, một cho kênh UHF và một cho kênh VHF. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại Anten. Tuy nhiên chúng ta nên chọn mua loại có đăng kí chất lượng và có xuất xứ rõ ràng.
2. Chọn bộ LNA và LNB:
Ta biết đầu thu SHF sẽ quyết định rất lớn tới chất lượng tín hiệu hình thu từ vệ tinh. Khi chọn cần chú ý đến các chỉ số sau:
+ Dải tần công tác
+ Hệ số tiếng ồn [ N ( dB )], phải ổn định trên toàn bộ dải tần
( thường 1,5 – 2,5 dB và càng nhỏ càng tốt ).
+ Độ lợi phải đều trên dải tần ( 40 á 50 dB ).
+ Tỷ số sóng đứng [ S < 1,3 ].
+ Độ nhiễu nhiệt phải bằng 16°K.
+ Chọn loại LNB có cả hai phân cực: phương htức này được dùng nhiều trong những năm gần đây, do khá thuận tiện và giá thành hợp lý.
3. Chọn máy thu TVRO:
- Dùng loại đầu có cả Tuner, Modul để có thể Setup kênh ngõ ra theo mong muốn.
- Dùng đầu có các thông số sau:
+ Tần số ngõ vào fe = 920 : 2050MHz.
+ Tần số ngõ ra fa = 47 á 68 MHz và fa = 118 : 446 MHz.
+ Trở kháng 75 W.
+ Pa = 95 dBmV.
4. Chọn bộ Booster:
Vì dùng 2 Anten để thu 2 băng tần UHF và VHF, để cho tiện lợi ta có thể chọn bộ Booster dải rộng dùng cho cả 2 kênh. Cũng nên chọn loại có chất lượng tốt trên thị trương đảm bảo cho việc thu tín hiệu như mong muốn.
5. Chọn loại cáp ( Cable ):
Ta dùng loại cáp đồng trục 75W, thông dụng nhất là loại 5c của Nhật và Mỹ là tốt nhất để giảm tổn hao.
6. Chọn các bộ phận và chia đường:
Tuỳ theo chức năng và yêu cầu từng vị trí mà ta lựa chọn cho phù hợp. Vì chung cư cao đến 10 tầng và các đường dây tín hiệu được đi nhiều nên ta dùng các bộ đẩy tín hiệu đường dây.
7. Tính toán suy hao:
Để đơn giản cho việc tính toán, ta chỉ cần tính mức suy hao cụ thể của thuê bao có mức suy hao nhỏ nhất tại mỗi tầng tới đầu ra của bộ khuếch đai công suất.
Từ yêu cầu cụ thể, sơ đồ thiết kế hệ thống thu TVRO của chung cư và chỉ số suy hao của các thiết bị theo Catalogue ta thấy lựa chọn linh kiện như vậy là tối ưu. Vì từ mức suy hao nhỏ nhất đó ta có thể tính toán được mức suy hao lớn nhất và nhỏ nhất cho mỗi tầng như sau:
Hình7 : Sơ đồ thiết kế hệ thống thu
Từ bộ chia 4, ta phân phối ra các dãy nhà và từ mỗi dãy nhà ta sử dụng bộ chia 8 và bộ chia 3 ghép nối tiếp rồi phân phối đến các thuê bao.
hình 8a: Dãy A
Hình 8b: dãy B Hình 8c: dãy C
Dãy a: có 10 tầng
ã Tầng 10:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 = 5dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao tổng = 15.64dB
ã Tầng 9:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 2 = 10dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64
Mức suy hao của dãy liên tầng: 4m = 0,08dB
Mức suy hao tổng: = 20,72dB
ã Tầng 8:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 3 = 15dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: (4 + 4 )m = 0,16dB
Mức suy hao tổng: = 25,8dB
ã Tầng 7:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 4 = 20dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: (4 + 4 +4 )m = 0,24dB
Mức suy hao tổng: =30,88dB
ã Tầng 6:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 5 = 25dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: (4 + 4 +4 +4 )m = 0,32dB
Mức suy hao tổng: = 35,96dB
ã Tầng 5:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 6 = 30dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 20m = 0,4dB
Mức suy hao tổng: = 41,04dB
ã Tầng 4:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 7 = 35dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 24m = 0,48dB
Mức suy hao tổng: = 46,12dB
ã Tầng 3:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 8 = 40dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 28m = 0,56dB
Mức suy hao tổng: = 51,2dB
ã Tầng 2:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 9 = 45dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 32m = 0,64dB
Mức suy hao tổng: = 56,28dB
ã Tầng 1: ( tầng trệt )
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 10 = 50dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 10 + 16 + 10 )m = 0,64dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 36m = 0,72dB
Mức suy hao tổng: = 61,36dB
Dãy b: có 10 tầng
ã Tầng 10:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 = 5dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1,2dB
Mức suy hao tổng = 16,2dB
ã Tầng 9:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 2 = 10dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 4m = 0,08dB
Mức suy hao tổng = 21,28dB
ã Tầng 8:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 3 = 15dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: ( 4 + 4 )m = 0,16dB
Mức suy hao tổng = 26,36dB
ã Tầng 7:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 4 = 20dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 12m = 0,24dB
Mức suy hao tổng = 31,44dB
ã Tầng 6:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 5 = 25dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: ( 4+4+4+4)m = 0,32dB
Mức suy hao tổng = 36,52dB
ã Tầng 5:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 6 = 30dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy trên tầng: 20m = 0,4dB
Mức suy hao tổng = 41,6dB
ã Tầng 4:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 7 = 35dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 24 m = 0,48dB
Mức suy hao tổng = 46,68dB
ã Tầng 3:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 8 = 40dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 28m = 0,56dB
Mức suy hao tổng = 51,76dB
ã Tầng 2:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 9 = 45dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 32m = 0,64dB
Mức suy hao tổng = 56,84dB
ã Tầng 1:(tầng trệt)
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 10 = 50dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 32m = 0,64dB
Mức suy hao tổng = 61,92dB
DãY C: Có 10 tầng
ã Tầng 10:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 = 5dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1,2dB
Mức suy hao tổng = 16,2dB
ã Tầng 9:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 2 = 10dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 4m = 0,08dB
Mức suy hao tổng = 21,28dB
ã Tầng 8:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 3 = 15dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: ( 4 + 4 )m = 0,16dB
Mức suy hao tổng = 26,36dB
ã Tầng 7:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 4 = 20dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 12m = 0,24dB
Mức suy hao tổng = 31,44dB
ã Tầng 6:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 5 = 25dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: ( 4+4+4+4)m = 0,32dB
Mức suy hao tổng = 36,52dB
ã Tầng 5:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 6 = 30dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy trên tầng: 20m = 0,4dB
Mức suy hao tổng = 41,6dB
ã Tầng 4:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 7 = 35dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 24 m = 0,48dB
Mức suy hao tổng = 46,68dB
ã Tầng 3:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 8 = 40dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 28m = 0,56dB
Mức suy hao tổng = 51,76dB
ã Tầng 2:
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 9 = 45dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 32m = 0,64dB
Mức suy hao tổng = 56,84dB
ã Tầng 1:(tầng trệt)
Mức suy hao nhỏ nhất của thiết bị:
Mức suy hao của bộ chia 8 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 3 = 5dB
Mức suy hao của bộ chia 4 ´ 10 = 50dB
Mức suy hao của dây nội tầng: ( 32 + 28 )m = 1.2dB
Mức suy hao của dãy liên tầng: 32m = 0,64dB
Mức suy hao tổng = 61,92dB
8. Chọn máy khuếch đại công suất:
Ta biết để dảm bảo cho TV thu được tín hiệu tôt nhất, thì mức tín hiệu đầu vào cho phép từ ( 5 á15 ) dB.
Căn cứ vào kết quả tính toán và mức tín hiệu cho phép, ta thấy suy hao tới thuê bao có mức suy hao ở tầng 1 là lớn nhất so với các thuê bao khác trong toàn khu chung cư và mức suy hao đó là: 61,92dB. Như vậy ta chọn bộ khuyếch đại công suất sao cho phù hợp với độ suy hao cho phép mà ta vẫn có thể xem được tín hiệu tốt nhất.
IV. chọn vị trí lắp đặt:
1. Điều tra và nghiên cứu vị trí thiết lập nơi thu tín hiệu:
Vị trí tại nơi thu phải trống trải và nhất là hướng vệ tinhcần thu không được che khuất.
Muốn như vậy thì phải xác định hướng Nam địa lý và góc cần điều chỉnh giữa hướng bắc từ trường và bắc địa lý bằng la bàn. Chúng ta sẽ có trục bắc - nam. Sau đó tính các góc phương vị và góc ngẩng của các vệ tinh cần thu.
Người ta có thể xem xét tại chỗ bằng mắt, góc ngẩng ( góc nâng ) có bị vật cản hay không để có thể thu được vệ tinh này hay vệ tinh khác.
Nếu có vật cản thì phải tìm cách khắc phục, hay thay đổi vị trí hoặc nâng cao Anten khỏi vật cản.
2. Kế hoạch lắp đặt:
Một Anten Parabol phải có sức chịu đựng với gió và nhất là đối với loại có đường kính lớn. Vì vậy tính toán một cách kỹ lưỡng.
Việc thiết lập một mạng cáp để phân phối tín hiệu thì phải được phép của cơ quan viễn thông quốc gia.
a. Lắp đặt Anten Parabol:
Một Anten Parbol gồm có: Trụ đỡ, giá đỡ, Parabol ( chảo ), đầu SHF, có thể có một phần Motor.
Đối với máy thu vệ tinh kỹ thuật số thì phải kiểm tra chỉ số cường độ tín hiệu và chất lượng tín hiệu. Tốt nhất là là đạt mức tối đa hoặc đạt mức bằng mức Anten chuẩn.
Tắt mở máy thu vệ tinh nhiều lần để xác định các kênh đã thu được lưu tốt nhất, không bị trói tần số. Thử tất cả các nút trên Remote để đánh giá chức năng hoạt động của máy có tốt hay không.
Xem thử hình ảnh thu được ngay tại chân Anten Parabol bằng một đoạn dây Anten ngắn và so sánh với khi truyền qua đường cáp dài đến các phòng. Nếu hình ảnh như nhau hoặc giảm chất lượng không đáng kể là đã đạt yêu cầu. Nếu hình ảnh giảm chất lượng nhiều thì phải kiểm tra lại và lắp đặt lại đường truyền.
ã Cố định giá đỡ Anten:
Trụ đỡ phải được cố định thẳng đứng và luôn luôn phải ở vị trí ổn định.
Thông thường trụ đỡ được làm bằng sắt mạ kẽm chịu nhiệt. Đường kính trong khoảng 50mm cho các loại Anten 85/ 90 cm và 140mm cho các Anten có 300cm đường kính chiều dài trụ đỡ 60 đến 120 cm.
Điểm chọn đặt thiết bị thu sóng phải là nơi thoáng để chọn thu được nhiều vệ tinh dễ dàng. Tránh chỗ đặt xung quanh có chướng ngại vật cao vì khi muốn chuyển thu vệ tinh khác mà bị chắn thì phải dời Anten khó khăn.
Kiểm tra ốc vít trên giá đỡ, khung sườn, mặt phản xạ Anten có siét chặt hay không. Nếu ốc vít lỏng, mặt phản xạ Anten có thể lệch thì sẽ làm giảm chất lượng hình ảnh.
Chọn đường truyền dây ngắn nhất để chống suy hao tín hiệu.
Không nên lắp đặt một Anten có kích thước lớn mà trụ đỡ không đủ lực để đảm bảo cho Anten vững chắc. Trong khi lắp đặt trụ đỡ không được nghiêng trên nền.
Các đường dây điện phải đặt trong ống nhựa, bao gồm các dây cung cấp nguồn điện, dây tín hiệu và các loại dây điều khiển Anten.
Hiện nay trên thị trường có loại dây nhiều sợi gồm: hai dây cáp đồng trục, một dây cáp nguồn có 5 dây dẫn cho Motor và điều khiển đảo cực Polarotor. Các loại này dùng để trang bị cho các trạm thu có Anten được cơ giới hoá.
Thiết bị nối đất có thể dùng lưới được tráng kẽm chôn dưới mặt đất, hay nối vào đường dây của mạng lưới điện hay đường ống nước. Các trụ Anten và các mạch điện thiết bị Anten phải nối vào hệ thống này. Cố định giá đỡ và mặt phản xạ.
ã Giá đỡ AZ – EL:
Trước tiên đặt giá đỡ cố định vào trụ. Sau đó hãy lắp đặt và điều chỉnh phương hướng, hướng cho phản xạ theo hướng dẫn của nhà sản xuất trong bảng hướng dẫn kèm theo thiết bị. Phải lưu ý xem mặt phản xạ có bị hư hỏng hay không và phải cẩn thận trong việc lắp ráp. Vì độ lợi của Anten sẽ bị giảm khi bề mặt phản xạ bị méo dạng. Đường kính của trụ đỡ được quy định theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
ã Giá đỡ theo xích đạo:
Việc lắp đặt giá đỡ theo xích đạo phức tạp hơn. Nó được cố định trên trụ đỡ và được điều chỉnhtrước theo hướng trục Bắc – Nam, nhờ la bàn điều chỉnh để nhận được hưống Bắc địa lý. Người ta sử dụng phương pháp thứ hai để tính góc lệch ngoài và góc nghiêng để tìm ra góc ngẩng. Sau đó thì mới lắp đặt mặt phản xạ, cần phải lắp đặt cẩn thận.
Nếu là loại Anten có tiêu điểm lệch ( Off Set ), giá đỡ theo xích đạo sẽ khác nhưng phần điều chỉnh trước là giống nhau.
b. Lắp đặt giá đỡ phải và đầu SHF:
Trước tiên là lắp đặt phễu trên đầu SHF, nhờ một miếng đệm đặt ở giữa hai vòng kẹp của ống dẫn sóng. Thông thường đầu SHF phải được bảo vệ bằng một miếng nhựa che kín. Toàn bộ được cố định tại tiêu điểm phản xạ bằng giá đỡ có 3 chân hay bằng giá đỡ của loại Anten có nhiều tiêu điểm lệch.
Nhà sản xuất quy định cho khoảng cách tiêu điểm của Anten. Chúng ta có thể dùng kích thước để đo khoảng cáh này, từ đáy Anten đến đầu vào phải. Có nhiều loại Anten có thể tinh chỉnh được khoảng cách này với đầu phát. Thông thường các Anten được giao với đầu SHF đã được lắp đặt và điều chỉnh sẵn, đặc biệt là đối với Anten tiêu điểm lệch.
Đầu SHF phải được điều chỉnh đúng, trục của nó phải trùng với trục của Parabol. Tất cả những việc làm này phải tiến hành cẩn thận và chính xác. Có những phụ kiện đặc biệt để lắp đặt SHF và tiêu điểm của một Anten Parabol để có thể đặt được 2 nguồn: Một nguồn vào đúng tiêu điểm, còn cái thứ hai có tiêu cự lệch để có thể nhận được vệ tinh thứ hai có khoảng cách với vệ tinh thứ nhất là 3 độ trên quỹ đạo địa tĩnh.
Một loại mũ bằng chất dẻo không nhạy với các sóng siêu cao tần, được lắp đặt để che các đầu SHF, mạch đảo cực và mạch chọn đầu. Nó phải đảm bảo phủ được kín các thiết bị này.
Các đường cáp đồng trục và cáp điều khiển được lắp đặt dài theo giá đỡ của Parabol và cố định theo chân trụ đỡ.
c. Điều chỉnh đầu dò hay xoay cực – Palarotor:
Đầu chọn phân cực có đầu dò di động mà sự di chuyển được điều khiển từ xa tại máy thu. Đầu dò có thể di chuyển trên 90° từ vị trí phù hợp với phân cực ngang đến vị trí là phân cực đứng. Là một thiết bị tinh chỉnh được lắp đặt gần máy thu. Sự di chuyển của đầu dò phải lớn hơn 90° sao cho sự điều chỉnh không bị che khuất tại mỗi vị trí. Như vậy thì mới có thể tinh chỉnh được.
Việc điều chỉnh được thực hiện theo từng xung đột từ 0,8 đến 2,2 ms với một nhịp điệu theo chu kỳ từ 17 đến 21 ms, nguồn điện là 5V một chiều.
v. bảng thống kê thiết bị:
STT
Thiết bị
Số lượng
Đơn vị tính
1
Anten Parabol 1,8m
2
Bộ
2
Anten Parabol 1,2m
1
Bộ
3
Anten Parabol 0,6m
1
Bộ
4
Bộ khuếch đại UHF/ VHF
1
Bộ
5
Bộ khuếch đại CATV
4
Bộ
6
Bộ đẩy đường dây
3
Bộ
7
LNB ( Băng Ku )
1
Bộ
8
LNB ( Băng C 16°K )
3
Bộ
9
Anten xương cá VHF
1
Bộ
10
Aten xương cá ( UHF )
1
Bộ
11
Booster
2
Bộ
12
Bộ chia 2
1
Bộ
13
Bộ chia 3
3
Bộ
14
Bộ chia 4
34
Bộ
15
Bộ chia 8
4
Bộ
16
TV 14”
110
Chiếc
17
Cáp truyền tín hiệu
2000
Mét
18
Dây điện
60
Mét
19
Máy thu
3
Chiếc
20
Jack F5
250
Chiếc
21
ổ cắm cáp đồng trục 75W
100
Chiếc
22
Trụ Anten
6
Chiếc
23
Bát sắt
12
Chiếc
24
Đinh thép
30
Hộp
25
Băng keo
20
Cuộn
Kết luận
Như ta đã thấy truyền hình là một lĩnh vực đã có từ lâu. Tuy nhiên, trước kia vô tuyến truyền hình chỉ phủ sóng được trong phạm vi hẹp, truyền tin tức trong một địa phương, cao hơn là chuyển tiếp truyền hình trong một quốc gia. Tin tức trên thế giới không được cập nhật nhanh chóng và bị hạn chế về mặt thời gian. Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, các vệ tinh thông tin đã được đưa vào quỹ đạo và đóng góp vai trò rất lớn cho lĩnh vực truyền hình. Đó là truyền hình qua vệ tinh. Với truyền hình vệ tinh thì tin tức có thể truyền đi khắp thế giới trong một thời gian ngắn. Như vậy, thông tin có thể cập nhật liên tục như truyền hình trực tiếp, thông tin về các sự kiện, các lĩnh vực văn hoá, nghệ thuật, khoa học xã hội…cũng được cập nhật nhanh chóng.
Qua quá trình làm luận văn tốt nghiệp phần nào em đã tìm hiểu được một cách sơ lược về hệ thống thông tin vệ tinh, tuy nhiên không ít lượng kiến thức em con chưa rõ nên em rất mong được sự tận tình hướng dẫn thêm của các thầy cô.
Trong luận văn tốt nghiệp của em còn nhiều phần chưa đề cập được sâu mong các thầy cô bỏ qua.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
PGS.TS. Đỗ XUÂN THụ đã giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Sinh viên thực hiện
ĐOàN THị PHƯợng
Phụ lục 1
Bảng tra cứu các đặc tính kỹ thuật của các thiết bị sử dụng trong thiết kế hệ thống thu
Bảng góc ngẩng, góc phương vị và sai lệch kinh tuyến.
Tên vệ tinh
Toạ độ vệ tinh
Sai lệch kinh tuyến
fE - fS
Góc ngẩng qe
Góc phương vị ja
HN
SG
HN
HN
HN
SG
Asiasat 1
116°e
-10°60
-9°38
63°
73°29
153°
140°
Palapa B2
113°E
-7°16
-6°38
64°
75°33
164°
152°
Chinasat 2
110°E
-4°16
-3°38
64°90
75°56
168°50
160°58
Plapa B1
108°E
-2°16
-1°38
65°20
77°23
174°
172°90
Stationar 14
95°E
+10°84
+11°62
62°
71°40
206°
227°86
Stationar 6
90°E
+15°84
+16°62
59°40
66°82
217°
238°
Chinasat 1
87°5E
+18°34
+19°12
57°70
64°35
222°70
241°74
Stattinar 13
80°E
+25°84
+26°62
51°
56°61
232°
248
Thaicom 1
78°5E
+27°34
+28°12
49°
56°
234°62
249°60
Intelsat VI
63°E
+42°84
+43°62
37°
38°48
248°
258°92
Intelsat V F7
60°E
+45°84
+46°62
34°
36°
251°29
260°
Intelsat VA
57°E
+48°84
+49°62
31°
32°
252°50
261°
Bảng vùng phủ sóng của vệ tinh truyền hình
Nước
Thành phố
Góc ngẩng ( ° )
Công suất phủ sóng (dBw)
Đường kính Anten thu cá nhân ( m )
Hàn Quốc
Trung Quốc
Nhật
Mông Cổ
Hồng Kông
Đài Loan
Philipin
Việt Nam
Lào
Campuchia
Thái Lan
Malaysia
Singapo
Brunei
Inđonesia
Miến Điện
Banglades
Nepal
ấn độ
Pakistan
Iran
Irac
Oman
Gulf States
Syria
Thổ Nhĩ Kỳ
Saudi Arabia
Seoul
Bắc Kinh
Quảng Châu
Chengdu
Tôkyo
Osaka
Ulan Bator
Taipei
Manila
Hà Nội
TP. HCM
Viên Chăn
Phnom Pênh
Bangkok
Kuala
Lumper
BSB
Medan
Jarkarta
Rangôn
Danka
Katmadu
Delhi
Bombay
Madras
Karachi
Islamabad
Teheran
Baghdad
Damacus
Ankara
Riyadh
40
40
60
55
35
40
25
60
55
65
65
75
70
75
75
85
89
80
85
80
70
60
50
45
45
50
40
35
25
15
30
25
10
5
20
35
35
35
36
30
33
31
35,4
34
28
33-35
35
30-36
36,5
37
33
32
29
23
24
26-36
32-33,5
33,4-33,5
32-37
33
25
35
31,5-33,5
33
30
30
30
29
28
28
4,5
4,5
4,5
4,5
8,1
5,5
7,0
4,5
5,0
9,0
4,5
4,5
4,5
3,7
3,7
5,5
0
8,1
5,5
13,0
4,5
5,0
5,0
3,7
5,5
13,0
4,5
3,7
5,5
7,0
8,1
8,1
8,1
9,0
9,0
Bảng các kênh vệ tinh asiasat 1 (cho máy thu)
Kênh
Tần số máy thu (GHz)
Tần số máy phát từ mặt đất lên vệ tinh (GHz)
1H
2H
3H
4H
5H
6H
7H
8H
9H
10H
11H
12H
1V
2V
3V
4V
5V
6V
7V
8V
9V
10V
11V
12V
3,720
3,760
3,800
3,840
3,880
3,920
3,960
4,000
4,040
4,080
4,120
4,160
3,740
3,780
3,820
3,860
3,900
3,940
3,980
4,020
4,060
4,100
4,140
4,180
5,965
6,005
6,045
6,085
6,125
6,165
6,205
6,245
6,285
6,325
6,365
6,405
5,945
5,985
6,025
6,065
6,105
6,145
6,185
6,225
6,265
6,305
6,345
6,385
Ghi chú: H là phân cực ngang (Horiziontal)
V là phân cực đứng ( Vectical )
Ví dụ: 1H là kênh 1 phân cực ngang.
2V là kênh 2 phân cực đứng.
Bộ Giáo Dục và Đào Tạo
Trường Viện Đại Học Mở Hà Nội
Khoa Điện Tử Viễn Thông
Luận văn Tốt Nghiệp
Đề Tài: Thiết kế hệ thống thu tín hiệu truyền HìNH qua Vệ tinh
Thầy giáo hướng dẫn : PGS.TS. Đỗ Xuân Thụ
Sinh viên thực hiện: Đoàn Thị Phượng
Lớp: TC6 - HT
Chương I:
Tổng Quan Về Thông Tin Vệ Tinh
I. Giới Thiệu Chung…………………………………………………………..2
II. Đặc điểm Của Thông Tin Vệ Tinh…………………………………2
1. Nguyên lý thông tin vệ tinh…………………………………………………..2
1.1 sự ổn định trạng thái vệ tinh………………………………………………..8
1.2 cấu hình của các vệ tinh thông tin………………………………………….9
1.3 sự phát triển,thiết kế và phóng vệ tinh thông tin………………………….9
1.4: Quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh……………………………………………...10
2. Nhược điểm của thông tin vệ tinh………………………………………….10
III. Tần Số Làm Việc …………………………………………………....…...11
1. Khái niệm của sổ vô tuyến…………………………………………………..11
2. Phân định tần số…………………………………………………………..…12
3. Độ rộng băng tần thông tin vệ tinh…………………………………..……..16
IV. Cấu hình hệ thống của thông tin vệ tinh………………………17
1. Phần không gian:……………………………………………………………17
2. Phần mặt đất:………………………………………………………………..17
V. Kỹ thuật thông tin vệ tinh số…………………………………..……19
1. Giới thiệu chung……………………………………………………………..19
2. Tạo và xử lý tín hiệu IDR…………………………………………………...20
VI. Các thông số kỹ thuật hệ thống vệ tinh……………………….21
1. Công suất tương đương đẳng hướng………………………………………..21
2. Các loại tổn hao:…………………………………………………………….22
3. Độ lợi Anten:………………………………………………………………...22
4. Tạp nhiễu:…………………………………………………………………...23
5. Các thông số đánh giá tạp nhiễu:…………………………………………..24
Chương II
Hệ thống thu tryền hình tương tự qua
vệ tinh.
I. Sơ đồ khối hệ thống thu tương tự………………………………………………….25
1. Anten phát thu……………………………………………………………….25
2. Khối thu vệ tinh……………………………………………………………...27
3. Phễu thu sóng (Feedhorn):………………………………………………….30
II. CáC THÔNG Số QUAN TRONG CủA TRUYềN HìNH TƯƠNG Tự……...31
1. Các thông số cấu trúc :……………………………………………………...31
2- Các thông số điện……………………………………………………………32
3. Tạp nhiễu nhiệt………………………………………………………………34
4. Hệ số sóng đứng S:…………………………………………………………..35
Chương III
Hệ thống thu đài digital qua vệ tinh
I. Sơ đồ khối hệ thống thu đài digital……………………………….37
1. Sơ đồ khối hệ thống thu tuyền hình số:……………………………………37
2. Điều chế Q - PSK……………………………………….……………….......38
3 . Mã hoá MPEG-2…………………………………………………………....42
III. Nén video…………………………………………………………….....................45
1. Khái niệm chung…………………………………………………………….45
2. Nén Video…………………………………………………………………....48
3. Mã hoá MPEG – 2: …………………………………………………….…...60
III. đa truy nhập. …………………………………………………………………….63
1. Đa truy nhập phân chia theo tần số ( FDMA )……………………………63
2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian ( TDMA ):……………………….64
IV. cấu hình của trạm mặt đất: ………………………………………………….....65
1. Công nghệ máy phát:……………………………………….…………….....66
2. Công nghệ máy thu……………………………………………………….…67
Chương IV
Hệ thống thu truyền hình cáp cho một
khu chung cư
( có 3 toà nhà và có 100 thuê bao )
I. yêu cầu chung của hệ thống:…………………………………………69
1. Khảo sát đặc điểm tại nơi cần thu:………………………………………...69
2. Yêu cầu cụ thể:………………………………………………………………70
II. MÔ hình thiết kế:…………………………………………………………...72
1. Phần thu……………………………………………………………………...72
2. Khối phân phối đến các thuê bao gồm các thiết bị như:………………….73
3. Phương án thiết kế:………………………………………………………….73
III. số liệu cụ thể:………………………………………………………………78
1. Chọn và lắp đặt Anten:……………………………………………………..78
2. Chọn bộ LNA và LNB:……………………………………………………...79
3. Chọn máy thu TVRO:………………………………………………………80
4. Chọn bộ Booster:…………………………………………………………….80
5. Chọn loại cáp ( Cable ):……………………………………………………..80
6. Chọn các bộ phận và chia đường:…………………………………………..80
7. Tính toán suy hao……………………………………………………………80
8. Chọn máy khuếch đại công suất:…………………………………………...92
IV. chọn vị trí lắp đặt:……………………………………………………….92
1. Điều tra và nghiên cứu vị trí thiết lập nơi thu tín hiệu:…………………...92
2. Kế hoạch lắp đặt:……………………………………………………………93
v. bảng thống kê thiết bị:……………………………………………..……96
phụ lục
Kết luận
Lời cảm ơn.
Trong quá trình bốn năm rưỡi là sinh viên của trường VIện Đại Học Mở Hà Nội, khoa tại chức được mở tại trường Cao Đẳng Truyền Hình Hà Tây. chúng em đã được hướng dẫn tận tình của thầy cô về kiến thức chuyên môn cũng như kiến thức về cuộc sống. Từ những kiến thức đó đã giúp em hoàn thành tập luận văn tốt nghiệp trong thời gian cho phép.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện Tử - Viễn Thông đã giảng dạy cho chúng em những kiến thức chuyên môn và định hướng đi theo sự hiểu biết và khả năng của em để em hoàn thành tốt tập luận văn tôt nghiệp và tạo điều kiện cho em hoàn tất khoá học.
Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Đỗ Xuân Thụ đã tận tình giúp đỡ em và hướng dẫn em hoàn thành tập luận văn tốt nghiệp này.
Dù biết rằng đôi lời cũng không thể nói sự cảm ơn chân thành của em đối với quý thầy cô. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội: 29/10/2008.
Sinh viên thực hiện.
Đoàn Thị Phượng
Viện đại học mở hà nội cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Khoa cn điện tử – thông tin Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đỗ xuân thụ
Họ và tên sinh viên: đoàn thị phượng Ngày sinh: 06/07/1986
Lớp: TC6 – HT Khoá: 2004 – 2008 Nghành học: Điện tử – Viễn thông
Bậc đào tạo: Đại học Hệ đào tạo: Tại chức
1. Tên đề tài tốt nghiệp:
Thiết kế hệ thống thu tín hiệu truyền hình qua vệ tinh.
2. Các số liệu ban đầu:
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
3. Nội dung các phần lý thuyết và tính toán:
…………………………………………………………………………………….......
………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………….......
4. Các bản vẽ và đồ thị:
………………………………………………………………………………………...
5. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: ………………………………………………………
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: ……………………………………………….
Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên đã hoàn thành đồ án
đoàn thị phượng
Tài liệu tham khảo
1. Công nghệ thông tin vệ tinh
Biên dịch: KS. Nguyễn Đình Lượng
NXB. Khoa Học và Kỹ Thuật
2. Truyền hình số và HDTV
GS. TS. Nguyễn Kim Sách
NXB. Khoa Học Kỹ Thuật
3. Satellite Communications
Timothy Pratt – Charles Bostian
4. Thu Truyền Hình Trực Tiếp Từ Vệ Tinh
GS. TS. Nguyễn Kim Đính
5. Truyền Hình Qua Vệ Tinh
Rene Beeson
._.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 6261.doc