zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 8 - Nguyễn Viết Đảm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Báo xấu

14
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến" Chương 8: Phân tích đường truyền vô tuyến số, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu chung; phân tích đường truyền vô tuyến số; phân tích tính toán đường truyền vô tuyến số mặt đất; phân tích đánh giá đường truyền thông vệ tinh;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 8 - Nguyễn Viết Đảm

Cơ sở kỹ thuật TTVT 8 Phân tích đường truyền vô tuyến số 8.1. Giới thiệu chung 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số • Tính toán công suất thu • Tính toán tạp âm nhiệt • Tỉ số tín hiệu trên tạp âm • Dự trữ đường truyền 8.3. Phân tích tính toán đường truyền vô tuyến số mặt đất • Dự trữ phađinh và nhiễu • Tính toán dự trữ đường truyền vô tuyến số 8.4. Phân tích đánh giá đường truyền thông vệ tinh • Tỉ số tín hiệu trên tạp âm đường lên • Tỉ số tín hiệu trên tạp âm đường xuống • Tỉ số tín hiệu trên tạp kết hợp tạp âm điều chế giao thoa 8.5 Tổng kết Nguyễn Viết Đảm 38
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.1. Khái quát ❖Vai trò: Phân tích đường truyền số là công việc quan trong trong quá trình thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến ▪ Đáp ứng đường truyền dẫn yêu cầu • Dung lượng thông tin: Rb (Mb/s) • Chất lượng: BER (Eb/N0) ▪ Xác định thiết bị thu, phát cụ thể • Thông số máy phát, anten phát: EIRP • Thông số máy thu, anten thu: G/T ❖Thực hiện: Tính toán quỹ đường truyền từ máy phát → máy thu ▪ Tính toán các thành phần tổn hao truyền dẫn ▪ Xác định các thông số khuyếch đại để đảm bảo tỉ số S/N tại máy thu Nguyễn Viết Đảm 39
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.1. Khái quát ❖ Một số tính toán cơ bản • Thông số anten parabol – Góc nửa công suất  21,1 3dB = 70. = d d (m) .f (GHz) – Hệ số khuyếch đại  .d  2 G = .      G = 20lg d (m) + 20lg f (GHz) + 10lg  + 20, 4 dBi  Nguyễn Viết Đảm 40
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.1. Khái quát ❖ Một số tính toán cơ bản ✓ Công suất • Công suất phát: PTx (tại đầu ra máy phát) • Công suất đầu vào anten phát: PT PTx PT = L rf 1.L ph1 = PTx − Lrf 1 − Lph1 [dB] • Công suất thu: PRx (tại đầu vào máy thu) • Công suất đầu ra anten thu: PR EIRP là công suất phát cần thiết để một máy phát tạo ra tại phía thu công suất giống như hệ PR thống phát thực tế khi anten giả định phát xạ PRx = đằng hướng (G1=1). Lưu ý rằng, trong trường Lph 2 .Lrf 2 hợp người ta định nghĩa EIRP khi không có tổn hao phi đơ cũng như các phần tử vô tuyến = PR − Lph 2 − Lrf 2 [dB] (Lrf1 =Lf1=1): EIRP=PTxG1. • Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương: EIRP Nguyễn Viết Đảm 41
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số ✓ Tính công suất thu G1 G2 Lp Tx Rx Lph1 Lph2 Ptx Lrf1 Lrf2 Prx PTx G1 1 G2 PRx =   Lrf 1Lph1 Lp Lph 2 Lrf 2 Mô hình hệ thống truyền dẫn vô tuyến đơn giản Nguyễn Viết Đảm 42
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số ✓ Tính công suất thu ▪ Đặc trưng cho phần thiết bị phát là tham số EIRP Cho thấy EIRP là công suất phát P .G1 cần thiết để một máy phát tạo ra EIRP = P .G1 = Tx Tx tại phía thu công suất giống như L rf1.L phd1 hệ thống phát thực tế khi anten giả định phát xạ đằng hướng Kh«ng ph¶i xÐ c¸ c phÇ tö v« tuyÕ phi ® anten t n n, ¬, (G1=1). Lưu ý rằng, trong trường hợp người ta định nghĩa EIRP khi không có tổn hao phi 1 G2 đơ cũng như các phần tử vô PRx = EIRP. . tuyến (Lrf1 =Lf1=1): L P L ph2 .L rf2 EIRP=PTxG1. PRx  dBm = EIRP dBm + G2  dBi  - L P  dB - L ph2  dB - L rf2  dB 1 ▪ Công suất đầu ra anten thu PR = EIRP. .GR LP 43 Nguyễn Viết Đảm
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2 Phân tích đường truyền vô tuyến số ✓ Tính công suất thu ▪ Tổn hao truyền sóng L P = L0 + L A Trong đó: L0: Tổn hao cơ bản trong không gian tự do LA: Tổn hao trong khí quyển L A = La + L m La: Tổn hao do hấp thụ của khí quyển Lm: Tổn hao do mưa ▪ Tổn hao cơ bản trong không gian tự do  4..d  2 Lp =     Lp  dB = 10 log10 ( Lp ) = 20 log10 d ( km ) + 20 log10 f ( GHz ) + 92, 45 ( dB) Nguyễn Viết Đảm 44
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2 Phân tích đường truyền vô tuyến số ❖ Tính công suất tạp âm nhiệt Tạp âm nhiệt thường được coi là AWGN với mật độ phổ công suất tạp âm một biên là N0. Tạp âm nhiệt sinh ra do sự chuyển động hỗn loạn của các điện tử trong các phần tử của máy thu: công suất tạp âm nhiệt => xét cách tính công suất và mật độ phổ công suất tạp âm nhiệt. ✓ Công suất tạp âm nhiệt tại đầu vào máy thu: N = N 0 .f = k.T.f , [W] ✓ Mật độ phổ công suất tạp âm nhiệt N N0 = = kT, [W/Hz] f Trong đó: ✓ Hệ số tạp âm NF ✓ k=1,38.10-23June. SNR in ✓ K-1=1,38.10-23WK-1Hz-1, NF = ✓ T nhiệt độ tạp âm đo bằng Kevin (K), SNR out ✓ f băng thông đo bằng Hz Thể hiện SNR sẽ bị giảm đi bao nhiêu lần sau khi tín hiệu thu đi qua phần tử thu, đặc trưng cho tạp âm do bản thân mạch điện khi hoạt động Nguyễn Viết Đảm 45
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số ❖ Tính công suất tạp âm nhiệt ✓ Công suất tạp âm quy đổi đầu vào, Nai=Na/A Ni Nout =A(N i + Nai) A, Na N ai Pr  SNR in =  Ni  SNR in N i + N ai   NF = =  N ai = ( NF − 1) N i Pr  SNR out Ni RNR out = N i + N ai   Nguyễn Viết Đảm 46
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số ❖ Tính công suất tạp âm nhiệt ✓ Nhiệt độ tạp âm của phần tử thu T Chọn nhiệt độ tạp âm đầu vào máy thu Ti=290K làm nhiệt độ tham chuẩn; đặt T = ( NF − 1) 290K Ni=k.290f và Nai=kTrf với Tr là nhiệt độ tạp âm của phần tử thu vào phương trình ✓ Thiết bị thu gồm M phần tử KĐ mắc nối tầng, NF tổng và nhiệt độ tập âm quy đổi đầu vào NF − 1 NF3 − 1 NFM − 1 NFtol = NF1 + 2 + + ... + A1 A1A 2 A1A 2 ...A M −1 T2 T3 TM Ttol = T1 + + + ... + A1 A1A 2 A1A 2 ...A M −1 ❖ Nhận xét: Tạp âm máy thu chủ yếu do các phần tử đầu vào máy thu gây ra, ảnh hưởng tạp âm của các phần tử sau bị giảm đáng kể (do phải chia cho tích các hệ số khuyếch đại của các phần tử trước) => Vì thế khi thiết kế máy thu cần sử dụng các phần tử đầu vào có tạp âm nhỏNguyễn khuyếch đại tạp âm thấp LNA). (bộ Viết Đảm 47
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số Ba thông số thường được sử dụng để đánh giá tỷ số tín hiệu trên tạp âm là: sóng mang trên tạp âm (C/N hay PRx/N), sóng mang trên mật độ tạp âm (C/N0 hay PRx/N0) và năng lượng bit trên mật độ phổ tạp âm: PRx/N = (PRx/N0)dB+10lg(f), [dB] PRx/N0 = (PRx/N) dB-10lg(f), [dBHz] Eb/N0 = (PRx/N) dB-10lg(Rb/f),[dB] Trong đó: ✓ PRx (hay C) là công suất thu sóng mang; ✓ Rb là tốc bit; ✓ Eb là năng lượng bit = PRxTb; ✓ f là băng thông. C/N0 và Eb/N0 không phụ thuộc vào tần số thường được sử dụng để so sánh hiệu suất của các hệ thống khác nhau. C/N phụ thuộc vào độ rộng băng thông của một hệ thống cho trứơc (chẳng hạn bộ lọc máy thu). Nguyễn Viết Đảm 48
Cơ sở kỹ thuật TTVT 8.2. Phân tích đường truyền vô tuyến số ❖ Dự trữ đường truyền vô tuyến số ✓ Vai trò Đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu trong trường hợp không thuận lợi (pha đinh) ✓ Dự trữ đường truyền M (SGK)  Eb   Eb  M=  −   N 0 Rx  N 0 req  Eb   Eb    =  +M ( dB)  N 0 Rx  N 0  req Nguyễn Viết Đảm 49
Cơ sở kỹ thuật TTVT xin c¶m ¬n ! Nguyễn Viết Đảm 50

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.