Đề tài " Khảo sát hệ thống thông tin vệ tinh và thiết kế hệ thống thu CATV cho một khách sạn "

Chia sẻ: Trần Trung Hiếu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

310
lượt xem 107
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay chúng ta đang sống trong một thế giới của thông tin, vấn đề giao tiếp của con người với con người ngày càng trở nên thuận lợi hơn và hoàn hỏa hơn nhờ vào các hệ thống tuyền tin đa dạng

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài " Khảo sát hệ thống thông tin vệ tinh và thiết kế hệ thống thu CATV cho một khách sạn "

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ -------Η------- LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI: KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN VEÄ TINH VAØ THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG THU CATV CHO MOÄT KHAÙCH SAÏN Sinh vieân thöïc hieän : NGUYEÃN ÑÖÙC TÔÙI Lôùp : 95KÑÑ Giaùo vieân höôùng daãn : ThS TRAÀN VÓNH AN TP. HOÀ CHÍ MINH Thaùng 3 – 2000
LÔØI CAÛM TAÏ Ñeå hoaøn thaønh ñöôïc ñeà taøi naøy thì tröôùc tieân em xin chaân thaønh caûm ôn Ban giaùm hieäu Tröôøng ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT, caùc thaày coâ trong Ban chuû nhieäm KHOA ÑIEÄN vaø caùc thaày coâ boä moân ñaõ taïo ñieàu kieän cho em ñöôïc hoïc taäp vaø ñaõ truyeàn thuï nhieàu kieán thöùc cho em laøm neàn taûng hoïc vaán treân con ñöôøng coâng danh söï nghieäp cuûa mình. Sau ñoù laø em voâ cuøng caûm ôn thaày Traàn Vónh An laø ngöôøi thaày ñaõ tröïc tieáp ñònh höôùng vaø höôùng daãn em nghieân cöùu veà moät lónh vöïc khaù laø môùi meû so vôùi nhöõng kieán thöùc maø em ñaõ hoïc ñöôïc ôû tröôøng, giuùp em môû roäng taàm hieåu bieát veà moät lónh vöïc ñang phaùt trieån vôùi toác ñoä raát laø nhanh choùng vaø voâ cuøng höõu ích trong cuoäc soáng. Sinh vieân thöïc hieän. Nguyeãn Ñöùc Tôùi
DAÃN NHAÄP Ngaøy nay chuùng ta ñang soáng trong moät theá giôùi cuûa thoâng tin, vaán ñeà giao tieáp giöõa con ngöôøi vôùi con ngöôøi ngaøy caøng trôû neân thuaän lôïi hôn vaø hoaøn haûo hôn nhôø vaøo caùc heä thoáng truyeàn tin ña daïng nhö heä thoáng thoâng tin voâ tuyeán hay heä thoáng thoâng tin höõu tuyeán. Caùc heä thoáng naøy thaät söï laø phöông tieän cöïc kyø höõu ích vì noù coù khaû naêng noái lieàn moïi nôi treân theá giôùi ñeå vöôït qua caû khaùi nieäm veà khoâng gian vaø thôøi gian giuùp con ngöôøi gaàn guõi nhau hôn maëc duø quaõng ñöôøng thì xa vaïn daëm, giuùp con ngöôøi caûm nhaän caûm nhaän ñöôïc cuoäc soáng hieän taïi cuûa theá giôùi xung quanh xaûy ra maø khoâng caàn phaûi vaát vaû ñi xa thoâng qua caùc phöông tieän truyeàn thoâng nhö ñieän thoaïi hay truyeàn hình quoác teá. Tröôùc khi ñeà caäp ñeán noäi dung cuûa ñeà taøi thì ta deã daøng nhaän thaáy baát cöù moät vaán ñeà gì thì cuõng luoân coù hai maët cuûa noù ñoù laø hai maët öu vaø khuyeát ñieåm. Hai heä thoáng thoâng tin vieãn thoâng noùi treân cuõng khoâng naèm ngoaøi quy luaät ñoù. Ñoái vôùi heä thoâng thoâng tin höõu tuyeán thì noùi chung chi phí laép ñaët thaáp, coù tính baûo maät cao, ít bò nhieãu trong ñöôøng truyeàn,... Tuy nhieân vaán ñeà söû duïng thì khoâng ñöôïc thuaän tieän cho laém vì moãi thieát bò ñeàu phaûi noái vaøo ñöôøng daây, do ñoù vaán ñeà truyeàn tín hieäu ñi xa khaù laø phöùc taïp nhaát laø caùc ñöôøng truyeàn xuyeân luïc ñòa. Coøn ñoái vôùi heä thoáng thoâng tin voâ tuyeán thì noù ñaõ khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng thoâng tin höõu tuyeán vaø ñoù chính laø öu ñieåm tuyeät vôøi cuûa noù ñoù chính laø vaán ñeà truyeàn tin xuyeân luïc ñòa. Vaø dó nhieân noù cuõng coù caùc nhöôïc ñieåm nhö bò suy hao nhieàu treân ñöôøng truyeàn, chi phí laép ñaët cao,... ÔÛ nöôùc ta thì heä thoáng thoâng tin höõu tuyeán nhìn chung cuõng ñaõ coù töø laâu coøn heä thoáng thoâng tin voâ tuyeán thì môùi phaùt trieån trong nhöõng naêm gaàn ñaây vaø cuõng coøn laø môùi meû ñoái vôùi raát nhieàu ngöôøi. Ñeå giao löu vôùi theá giôùi thì lónh vöïc naøy hieän nay ñang ñöôïc quan taâm ñaàu tö phaùt trieån maïnh meõ.
Töø nhöõng vaán ñeà ñoù maø ñeà taøi chæ ñi saâu nghieân cöùu khaûo saùt veà heä thoáng thoâng tin voâ tuyeán maø cuï theå laø heä thoâng thoâng tin veä tinh. Phaàn noäi dung cuûa ñeà taøi ñöôïc phaân boá nhö sau: Phaàn 1: Khaûo saùt veà Heä Thoâng Thoâng Tin Veä Tinh , phaàn naøy nghieân cöùu veà vaán ñeà thoâng tin ñöôïc truyeàn ñi trong khoâng gian qua moät thieát bò goïi laø Veä Tinh Thoâng Tin nhö theá naøo. Tìm hieåu veà caùc coâng ngheä ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn tin ra sao. Phaàn 2: Laø thieát keá moät heä thoáng thu CATV (Cable Television), ñaây chính laø heä thoáng phaân phoái thoâng tin nhaän ñöôïc töø moät traïm thu ôû maët ñaát ñeán caùc thieát bò söû duïng laø caùc Television. Ngoaøi ra coøn coù moät phaàn phuï luïc ñeå boå sung noäi dung cho moät soá vaán ñeà caàn ñöôïc laøm saùng toû trong phaàn noäi dung cuûa ñeà taøi.
BAÛN NHAÄN XEÙT LUAÄN AÙN TOÁT NGHIEÄP CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN Hoï vaø teân sinh vieân : NGUYEÃN ÑÖÙC TÔÙI Lôùp : 95KÑÑ Giaùo vieân phaûn bieän : ..... ........................ Teân ñeà taøi : KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN VEÄ TINH VAØ THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG THU CATV CHO MOÄT KHAÙCH SAÏN Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân phaûn bieän : .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Giaùo vieân phaûn bieän
MUÏC LUÏC KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN VEÄ TINH Phaàn 1: Chöông 1: TÌM HIEÅU VEÀ HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN VEÄ TINH ------------- trang1 1.1 GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAÙT VEÀ THOÂNG TIN VEÄ TINH ------------- trang1 1.1.1 Thoâng Tin Veä Tinh------------------------------------------------------- trang 1 1.1.1.1 Nguyeân lyù thoâng tin veä tinh --------------------------------------- trang 1 1.1.1.2 Caùc ñaëc ñieåm cuûa thoâng tin veä tinh ------------------------------ trang 2 1.1.1.3 Caáu hình cuûa caùc veä tinh thoâng tin ------------------------------- trang 4 1.1.1.4 Quyõ ñaïo cuûa veä tinh ------------------------------------------------ trang 5 1.1.1.5 Quaù trình phoùng veä tinh-------------------------------------------- trang 5 1.1.2 Caùc Heä Thoáng Thoâng Tin Veä Tinh ------------------------------------ trang 6 1.1.2.1 Caùc heä thoáng thoâng tin veä tinh quoác teá -------------------------- trang 6 1.1.2.2 Caùc heä thoâng thoâng tin veä tinh khu vöïc ------------------------- trang 6 1.2 CAÙC ÑAËC TÍNH TAÀN SOÁ TRONG THOÂNG TIN VEÄ TINH--------- trang6 1.2.1 Soùng Voâ Tuyeán Ñieän Vaø Taàn Soá -------------------------------------- trang 6 1.2.2 Phaân Ñònh Taàn Soá -------------------------------------------------------- trang 6 1.2.3 Caùc Taàn Soá Söû Duïng Trong Thoâng Tin Veä Tinh Coá Ñònh---------- trang 7 1.2.4 Phaân Cöïc Soùng Trong Thoâng Tin Veä Tinh --------------------------- trang 9 1.2.4.1 Khaùi nieäm------------------------------------------------------------ trang 9 1.2.4.2 Phaân cöïc thaúng ------------------------------------------------------ trang 9 1.2.4.3 Phaân cöïc troøn -------------------------------------------------------- trang 9 1.2.5 Söï Truyeàn Lan Soùng Voâ Tuyeán Trong Thoâng Tin Veä Tinh -------- trang 11 1.2.5.1 Khaùi nieäm------------------------------------------------------------ trang 11 1.2.5.2 Söï tieâu hao trong khoâng gian töï do------------------------------- trang 11 1.2.5.3 Cöûa soå voâ tuyeán----------------------------------------------------- trang 12 1.2.5.4 Taïp aâm trong truyeàn lan soùng voâ tuyeán ------------------------- trang 12 1.2.5.5 Söï giaûm khaû naêng taùch bieät phaân cöïc cheùo do möa ----------- trang 13 1.2.5.6 Söï nhieãu loaïn do caùc soùng can nhieãu ---------------------------- trang 14 1.3 HEÄ THOÁNG ÑIEÀU CHEÁ VAØ TRUYEÀN DAÃN ---------------------------- trang16 1.3.1 Heä Thoáng Ñieàu Cheá ----------------------------------------------------- trang 16 1.3.1.1 Khaùi nieäm------------------------------------------------------------ trang 16 1.3.1.2 Caùc loaïi ñieàu cheá --------------------------------------------------- trang 16 1.3.2 Heä Thoáng Keânh Truyeàn ------------------------------------------------- trang 17 1.3.2.1 Ña truy nhaäp --------------------------------------------------------- trang 17 1.3.2.2 Ña truy nhaäp phaân chia theo taàn soá: FDMA -------------------- trang 17 1.3.2.3 Ña truy nhaäp phaân chia theo thôøi gian: TDMA----------------- trang 18 1.3.2.4 Ña truy nhaäp traûi phoå: CDMA ------------------------------------ trang 19 1.3.3 Kyõ Thuaät Trong Truyeàn Daãn ------------------------------------------- trang 20 1.3.3.1 Kyõ thuaät ñoàng boä --------------------------------------------------- trang 20 1.3.3.2 Kyõ thuaät ñoàng boä TDMA ------------------------------------------ trang 21 1.3.3.3 Söûa loãi maõ ----------------------------------------------------------- trang 22 1.3.3.4 Kyõ thuaät ñieàu khieån loãi -------------------------------------------- trang 23 1.3.3.5 Caùc chæ tieâu trong truyeàn daãn ------------------------------------- trang 23
1.3.4 Vaán Ñeà Nhieãu Trong Ñöôøng Truyeàn ---------------------------------- trang 24 1.3.4.1 Nhieãu khaùc tuyeán --------------------------------------------------- trang 24 1.3.4.2 Nhieãu cuøng tuyeán --------------------------------------------------- trang 26 1.3.4.3 Suy hao do taïp aâm -------------------------------------------------- trang 26 1.4 TRAÏM MAËT ÑAÁT -------------------------------------------------------------- trang29 1.4.1 Caáu Hình Cuûa Moät Traïm Maët Ñaát ------------------------------------- trang 29 1.4.1.1 Caáu hình vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng -------------------------------- trang 29 1.4.1.2 Caùc coâng ngheä quan troïng ñoái vôùi traïm maët ñaát --------------- trang 30 1.4.2 Coâng Ngheä Maùy Phaùt ---------------------------------------------------- trang 31 1.4.2.1 Maùy phaùt coâng suaát cao-------------------------------------------- trang 31 1.4.2.2 Phaân loaïi caùc boä khueách ñaïi coâng suaát cao --------------------- trang 31 1.4.2.3 Caáu hình cuûa moät maùy phaùt --------------------------------------- trang 32 1.4.2.4 Ñaëc tröng khaû naêng phaùt: EIRP----------------------------------- trang 33 1.4.3 Coâng ngheä Maùy Thu ----------------------------------------------------- trang 33 1.4.3.1 Khueách ñaïi taïp aâm thaáp ------------------------------------------- trang 33 1.4.3.2 Nhieät taïp aâm -------------------------------------------------------- trang 33 1.4.3.3 Caùc loaïi khueách ñaïi taïp aâm thaáp --------------------------------- trang 34 1.4.3.4 Ñaëcn tröng khaû naêng thu: G/T ------------------------------------ trang 37 1.4.4 Coâng Ngheä Anten Trong Thoâng Tin Veä Tinh ------------------------ trang 38 1.4.4.1 Yeâu caàu ñoái vôùi anten trong thoâng tin veä tinh ------------------ trang 38 1.4.4.2 Phaân loaïi anten ----------------------------------------------------- trang 39 1.4.4.3 Heä thoáng quay baùm veä tinh --------------------------------------- trang 40 1.4.4.4 Caùc tính chaát veà ñieän cuûa moät anten----------------------------- trang 40 Chöông 2: TRUYEÀN HÌNH VEÄ TINH --------------------------------------- trang43 2.1 Caùc Phöông Thöùc Truyeàn Hình Veä Tinh ----------------------------------- trang 43 2.1.1 Truyeàn hình tröïc tieáp:DBS ---------------------------------------------- trang 43 2.1.2 Truyeàn hình qua TVRO ------------------------------------------------- trang 43 2.2 Caùc Heä Truyeàn Hình ---------------------------------------------------------- trang 43 2.2.1 Heä NTSC ----------------------------------------------------------------- trang 43 2.2.2 Heä SECAM --------------------------------------------------------------- trang 43 2.2.3 Heä PAL -------------------------------------------------------------------- trang 44 2.2.4 Hoï truyeàn hình Component MAC-------------------------------------- trang 45 2.3 Bieán Ñoåi Soá Tín Hieäu Video ------------------------------------------------- trang 51 2.4 Öùng Duïng ADC-DAC Trong Truyeàn Hình -------------------------------- trang 52 2.4.1 Bieán ñoåi töông töï qua soá ADC------------------------------------------ trang 52 2.4.2 Bieán ñoåi soá qua töông töï DAC------------------------------------------ trang 52 2.5 Giaûm Toác Ñoä Bit Cuûa Tín Hieäu Veo Soá ------------------------------------ trang 53 2.5.1 Phöông phaùp DPCM ----------------------------------------------------- trang 55 2.5.2 Maõ chuyeån vò ------------------------------------------------------------- trang 56 2.6 Truyeàn Tín Hieäu Truyeàn Hình Qua Veä Tinh------------------------------- trang 57 2.7 Coâng Suaát Maùy Phaùt Hình Treân Veä Tinh----------------------------------- trang 59 2.8 Veä Tinh Vaø Caùc Thieát Bò ----------------------------------------------------- trang 62 Chöông 3: MAÙY THU HÌNH VEÄ TINH TVRO -------------------------------- trang63 3.1 Moät Soá Khaùi Nieäm Coù Lieân Quan Giöõa Traùi Ñaát Vaø Veä Tinh ------ trang 63 3.1.1 Kinh tuyeán vaø vó tuyeán -------------------------------------------------- trang 63
3.1.2 Ñòa cöïc vaø ñòa töø --------------------------------------------------------- trang 63 3.1.3 Goùc ngaång, goùc phöông vò vaø goùc phaân cöïc -------------------------- trang 64 3.1.3.1 Goùc ngaång ----------------------------------------------------------- trang 64 3.1.3.2 Goùc phöông vò------------------------------------------------------- trang 66 3.1.3.3 Goùc phaân cöïc -------------------------------------------------------- trang 67 3.2 Traïm Thu Hình Veä Tinh TVRO --------------------------------------------- trang 67 3.2.1 Sô ñoà khoái ----------------------------------------------------------------- trang 67 3.2.2 Aten vaø pheãu thu soùng--------------------------------------------------- trang 71 3.2.2.1 Chaûo parabol -------------------------------------------------------- trang 71 3.2.2.2 Pheãu thu soùng- Feedhord ------------------------------------------ trang 76 3.2.2.3 Truï vaø giaù ñôõ anten ------------------------------------------------ trang 79 3.2.3 Boä khueách ñaïi dòch taàn vaø maùy thu TVRO --------------------------- trang 81 3.2.3.1 Boä khueách ñaïi dòch taàn -------------------------------------------- trang 81 3.2.3.2 Khoái thu veä tinh----------------------------------------------------- trang 83 3.2.3.3 Tuner veä tinh (Maùy thu TVRO) ---------------------------------- trang 85 3.2.4 Laép ñaët, caân chænh vaø doø tìm veä tinh ---------------------------------- trang 88 THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG Phaàn 2: THU CATV CHO 1 KHAÙCH SAÏN 1. Yeâu Caàu Cuûa Heä Thoáng ----------------------------------------------------------- trang 91 1.1 Khaûo saùt caùc ñieåm caàn ñeå thieát laäp nôi thu -------------------------------- trang 91 1.2 Yeâu caàu cuï theå ----------------------------------------------------------------- trang 92 2. Moâ Hình Thieát Keá ------------------------------------------------------------------ trang 92 3. Löïa Choïn Thieát Bò Vaø Tính Toaùn Chi Tieát ------------------------------------- trang 99 3.1 Choïn anten---------------------------------------------------------------------- trang 99 3.2 Choïn boä LNA vaø LNB -------------------------------------------------------- trang 99 3.3 Choïn maùy thu TVRO ---------------------------------------------------------- trang 99 3.4 Choïn boä Booter ---------------------------------------------------------------- trang 99 3.5 Choïn Cable --------------------------------------------------------------------- trang 99 3.6 Choïn caùc boä phaân chia ñöôøng ------------------------------------------------ trang 99 3.7 Tính toaùn suy hao -------------------------------------------------------------- trang 100 3.8 Choïn maùy khueách ñaïi coâng suaát --------------------------------------------- trang 103 4. Laép Ñaët Vaø Trieån Khai Heä Thoáng ----------------------------------------------- trang 103 4.1 Ñieàu tra vaø nghieân cöùu vò trí ñeå thieát laäp nôi thu -------------------------- trang 103 4.2 Keá hoaïch laép ñaët --------------------------------------------------------------- trang 103 4.3 Cho caùc thieát bò khôûi ñoäng---------------------------------------------------- trang 106 4.4 Baûng thoáng keâ thieát bò--------------------------------------------------------- trang 108 KEÁT LUAÄN Phaàn 3: PHUÏ LUÏC Phaàn: PhuÏ luïc A: Moä Soá Kyõ Thuaät Ñieàu Cheá Trong Thoâng Tin Veä Tinh
Phuï luïc B: Baûng Tra Cöùu Caùc Ñaëc Tính Kyõ Thuaät Cuûa Caùc Thieát Bò Söû Duïng Trong Thieát Keá Heä Thoáng CATV Phuï luïc C: Caùc Thoâng Soá Boå Sung Cho Phaàn Lyù Thuyeát Khaûo Saùt Heä Thoáng TTVT Phu luïc D: Caùc Chöõ Vieát Taét Vaø Taøi Lieäu Tham Khaûo.
Phaàn 1 KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN VEÄ TINH
Chöông 1 TÌM HIEÅU VEÀ HEÄ THOÁNGTHOÂNG TIN VEÄ TINH 1.1 GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAÙT VEÀ HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN VEÄ TINH 1.1.1 Thoâng Tin Veä Tinh. 1.1.1.1 Nguyeân lyù thoâng tin veä tinh. -Moät veä tinh, coù khaû naêng thu phaùt soùng voâ tuyeán ñieän. Sau khi ñöôïc phoùng vaøo vuõ truï duøng cho thoâng tin veä tinh: khi ñoù veä tinh seõ khuyeách ñaïi soùng voâ tuyeán ñieän nhaän ñöôïc töø caùc traïm maët ñaát vaø phaùt laïi soùng voâ tuyeán ñieän ñeán caùc traïm maët ñaát khaùc. Loaïi veä tinh nhaân taïo söû duïng cho thoâng tin veä tinh nhö theá goïi laø veä tinh thoâng tin. -Khi quan saùt töø maët ñaát, söï di chuyeån cuûa veä tinh theo quyõ ñaïo bay ngöôøi ta thöôøng phaân veä tinh laøm hai loaïi: +Veä tinh quyõ ñaïo thaáp : laø veä tinh chuyeån ñoäng lieân tuïc so vôùi maët ñaát, thôøi gian caàn thieát cho veä tinh ñeå chuyeån ñoäng xung quanh quyõ ñaïo cuûa noù khaùc vôùi chu kyø quay cuûa quaû ñaát. ( Loaïi naøy duøng vaøo vieäc nghieân cöùu khoa hoïc, quaân söï … ta khoâng ñeà caäp tôùi trong caùc phaàn sau). Quyõ ñaïo Elip 1200 36.000 Km Quyõ ñaïo Traùi ñaát ñòa tónh Veä tinh quyõ ñaïo thaáp. Veä tinh ñòa tónh. +Veä tinh ñòa tónh: laø veä tinh ñöôïc phoùng leân quyõ ñaïo troøn ôû ñoä cao khoaûng 36.000 km so vôùi ñöôøng kính xích ñaïo. Veä tinh naøy bay xung quanh traùi ñaát 1 voøng maát 24 giôø . Do T bay cuûa veä tinh baèng T quay cuûa Traùi ñaát vaø cuøng höôùng (höôùng Ñoâng ), bôûi vaäy veä tinh döôøng nhö ñöùng yeân khi quan saùt töø maët ñaát; goïi laø veä tinh ñòa tónh.
-Neáu duøng 3 veä tinh ñòa tónh ñöôïc ñaët caùch ñeàu nhau treân xích ñaïo thì coù theå thieát laäp ñöôïc thoâng tin haàu heát caùc vuøng treân quaû ñaát, baèng caùch chuyeån tieáp qua 1 hoaëc 2 veä tinh. Ñieàu naøy cho pheùp xaây döïng moät maïng thoâng tin treân toaøn Theá giôùi. -Caáu hình khaùi quaùt cuûa moät heä thoáng veä tinh goàm: Moät veä tinh ñòa tónh (treân quyõ ñaïo) Caùc traïm maët ñaát (caùc traïm naøy coù theå truy caäp ñeán veä tinh) Ñöôøng höôùng töø traïm maët ñaát phaùt ñeán veä tinh ñöôïc goïi laø ñöôøng leân. Ñöôøng veä tinh ñeán traïm maët ñaát goïi laø ñöôøng xuoáng. Satellite Ñöôøng leân Ñöôøng xuoáng 6.GHz: …………………………………………… ……………………. : 4.GHz -> Baêng C 14.GHz: …………………………………. …………… : 11. GHz ->Baêng Ku 30.GHz ………………………………….. ……: 20.GHz -> Baêng Ka Traïm maët ñaát. Traïm maët ñaát. 1.1.1.2 Caùc ñaëc ñieåm cuûa thoâng tin veä tinh. -Veà ñaïi theå caùc hình thöùc thoâng tin coù theå ñöôïc phaân ra caùc loaïi nhö: Thoâng tin höõu tuyeán ñieän nhö: caùp ñoàng truïc, caùp quang… Thoâng tin voâ tuyeán ñieän söû duïng soùng voâ tuyeán ñieän noái lieàn nhieàu nôi theá gôí vöôït qua “thôøi gian” vaø “khoâng gian” thoâng tin soùng ngaén, viba , veä tinh… -Thoâng tin veä tinh coù caùc öu ñieåm sau: +Coù khaû naêng ña truy nhaäp +Vuøng phuû soùng roäng +OÅn ñònh cao, chaát löôïng vaø khaû naêng veà thoâng tin baêng roäng +Coù theå öùng duïng toát cho thoâng tin di ñoäng +Hieäu quaû kinh teá cao cho thoâng tin ñöôøng daøi, xuyeân luïc ñòa. -Soùng voâ tuyeán ñieän phaùt ñi töø moät veä tinh treân quyõ ñaïo ñòa tónh coù theá bao phuû 1/3 toaøn boä beà maët quaû ñaát. Bôûi vaäy caùc traïm maët ñaát thuoäc vuøng ñoù coù theå lieân laïc vôùi baát kyø moät traïm maët ñaát naøo thuoäc vuøng phuû soùng thoâng qua veä tinh thoâng tin. -Kyõ thuaät söû duïng moät veä tinh chung cho nhieàu traïm maët ñaát vaø vieäc taêng hieäu quaû söû duïng cuûa noù tôùi cöïc ñaïi goïi laø ña truy nhaäp. (Ña truy nhaäp laø phöông phaùp duøng moät boä phaùt ñaùp treân veä tinh , chung cho nhieàu traïm maët ñaát). -Yeâu caàu ñoái vôùi ña truy nhaäp: khoâng ñeå nhieãu giöõa caùc traïm maët ñaát. Vì vaäy phaûi phaân chia taàn soá , thôøi gian (hoaëc khoâng gian ) cuûa soùng voâ tuyeán ñieän ñeå truyeàn tin töùc , phaûi phaân phoái taàn soá, caùc khe thôøi gian moät caùch thích hôïp cho töøng traïm maët ñaát. -Ña truy caäp coù theå phaân ra 3 daïng nhö sau: (theo quan ñieåm gheùp soùng mang) FDMA: Frequency Division Multiple Access TDMA: Time Division Multiple Access CDMA: Code Division Multiple Access
- FDMA: laø loaïi ña truy nhaäp ñöôïc duøng phoå bieán nhaát trong thoâng tin veä tinh; Caùc traïm maët ñaát phaùt ñi caùc soùng mang vôùi caùc taàn soá khaùc vôùi caùc baêng taàn baûo veä thích hôïp sao cho caùc baêng taàn khoâng choàng laãn leân nhau. -TDMA: moät khung TDMA ñöôïc chia ra theo thôøi gian, sao cho moãi traïm maët ñaát phaùt ñi taàn soá soùng mang nhö nhau trong moät khe thôøi gian ñaõ ñöôïc phaân trong moät chu kyø thôøi gian nhaát ñònh. Boä phaùt ñaùp | Boä phaùt ñaùp A t D C B 1 Khung TDMA A f1 f2 f3 f4 f f0 f FDMA TDMA -Yeâu caàu ôû TDMA soùng mang phaùt ñi töø moãi traïm maët ñaát caàn phaûi ñöôïc ñieàu khieån chính xaùc sao cho soùng mang cuûa chuùng naèm trong khoaûng thôøi gian ñöôïc phaân phoái baèng caùch: +Truyeàn tín hieäu moät caùch giaùn ñoaïn +Döï phoøng moät khoaûng thôøi gian baûo veä giöõa caùc ñaøi phaùt giaùn ñoaïn sao cho chuùng khoâng bò choàng laán leân nhau. Vì vaäy phaûi coù moät traïm chuaån ñeå phaùt ñi tín hieäu chuaån. -CDMA: laø moät phöông phaùp ña truy nhaäp, trong ñoù moãi traïm maët ñaát phaùt ñi moät taàn soá soùng mang nhö nhau, nhöng soùng mang naøy tröôùc ñoù ñaõ ñöôïc ñieàu cheá baèng moät maãu bit ñaëc bieät quy ñònh cho moãi traïm maët ñaát tröôùc khi phaùt tín hieäu ñaõ ñieàu cheá. Ôû loaïi naøy, ngay caû khi coù nhieàu tín hieäu ñieàu cheá ñöôïc ñöa vaøo moät boä phaùt ñaùp, taïi traïm thu coù theå taùch tín hieäu caàn thu baèng moät maãu bit ñaëc bieät ñeå giaûi ñieàu cheá. -Neáu xeùt ña truy nhaäp theo quan ñieåm phaân phoái keânh thì coù theå ñöôïc chia ra laøm hai loaïi laø Ña truy nhaäp phaân phoái tröôùc vaø ña truy nhaäp phaân phoái theo yeâu caàu. +Ña truy nhaäp phaân phoái tröôùc: laø phöông phaùp truy nhaäp trong ñoù caùc keânh veä tinh ñöôïc phaân boá coá ñònh cho caùc traïm maët ñaát khaùc, baát chaáp coù hay khoâng caùc cuoäc goïi phaùt ñi. +Ña truy nhaäp phaân phoái theo nhu caàu: laø phöông phaùp truy nhaäp trong ñoù caùc keânh veä tinh ñöôïc saép xeáp laïi moãi khi coù yeâu caàu thieát laäp keânh ñöôïc ñöa ra töø caùc traïm maët ñaát coù lieân quan. Nhöôïc ñieåm cuûa thoâng tin veä tinh: - Vôùi toång chieàu daøi ôû ñöôøng leân vaø ñöôøng xuoáng laø treân 70.000Km thì thôøi gian truyeàn treã laø ñaùng keå ≈ ¼ giaây maëc duø toác ñoä truyeàn soùng raát cao 300.000Km/s. -Soùng voâ tuyeán ñieän bò suy hao vaø haáp thuï ôû taàng ñieän ly vaø khí quyeån ñaëc bieät trong möa .
-> Ñeå khaéùc phuïc ngöôøi ta thöôøng choïn khoaûûng taàn soá bò suy hao nhoû nhaát töø (1÷10) GHz goïi laø khoaûng “cöûa soå taàn soá” : Baêng C (d.B/Km) 20Chaát khí trong khí quyeån Thaêng giaùng 10 Suy hao ñieän ly do möa 3 Cöûa soå voâ 2 Thaêng tuyeán giaùng 1 taàng ñoái 0.3 löu o.2 0.1 0.2 0.3 1 2 3 10 20 30 40 (GHz) 1.1.1.3 Caáu hình cuûa caùc Veä tinh thoâng tin. Nhö sau : DEM MUX Bao goàm : +Taûi nhieäm vuï (Pay load): thöïc hieän nhieäm vuï cuûa veä tinh +Thaân veä tinh (Back) : ñeå mang taûi nhieäm vuï -Taûi nhieäm vuï bao goàm: Anten thu phaùt vaø boä phaùt ñaùp Treân laø caáu hình cuûa boä phaùt ñaùp. Noù thöïc hieän chöùc naêng chính cuûa veä tinh thoâng tin laø : thu soùng voâ tuyeán ñieän töø caùc traïm maët ñaát, sau ñoù khueách ñaïi vaø bieán ñoåi taàn soá cuûa chuùng roài phaùt trôû laïi caùc traïm thu ôû maët ñaát. Noù laø moät boä phaùt ñaùp tích cöïc nhöng yeâu caàu ñoä tin caäy cao, nhoû goïn, tieâu thuï ít coâng suaát vaø töï cung caáp coâng suaát caàn thieát. -Thaân veä tinh goàm chuû yeáu caùc loaïi thieát bò nhö sau: +Thieát bò ñieàu khieån ño löôøng töø xa +Thieát bò ñieàu khieån veä tinh +Boä phaän ñaåy +Thieát bò ñieàu khieån nhieät +Caáu truùc con taøu vuõ truï 1.1.1.4 Quyõ ñaïo cuûa veä tinh ñòa tónh: -Quyõ ñaïo cuûa veä tinh ñòa tónh laø moät ñöôøng troøn 3600 duy nhaát xung quanh quaû ñaát vaø coù ñoä cao khoaûng 36.000 km treân ñöôøng xích ñaïo neân noù laø moät nguoàn taøi nguyeân
coù haïn. Vôùi ñaø phaùt trieån hieän nay cuûa thoâng tin veä tinh, noù khoâng chæ giôùi haïn bôûi caùc veä tinh thoâng tin quoác teá, maø coøn bao goàm moät soá veä tinh noäi ñòa vaø khu vöïc. Cho neân vaán ñeà uøn taéc treân quyõ ñaïo ñòa tónh laø moät vaán ñeà lôùn. -Vì vaäy ngöôøi ta thöïc hieän caùc bieän phaùp sau: +Giôùi haïn moät soá veä tinh phoùng +Söû duïng laïi taàn soá baèng caùch duøng phaân cöïc vuoâng goùc +Söû duïng ñieàu cheá soá nhieàu möùc, nhieàu pha ñeå taêng soá bit truyeàn. 1.1.1.5 Quaù trình phoùng veä tinh. -Moãi veä tinh ñöôïc ñöa leân quyõ ñaïo theo moät trong hai caùch sau: +Duøng teân löûa ñaåy nhieàu taàng +Duøng phöông tieän phoùng söû duïng nhieàu laàn: taøu con thoi. -Ta xeùt 1 ví duï veà vieäc phoùng veä tinh duøng teân löûa ñaåy 3 taàng: Ñaàu tieân veä tinh ñöôïc phoùng leân quyõ ñaïo chôø, nhôø söû duïng taàng thöù nhaát vaø thöù hai. Ñoù laø quyõ ñaïo troøn coù ñoä cao ( 200 ÷ 300 km) so vôùi maët ñaát. Sau ñoù ñöôïc ñöa leân quyõ ñaïo chuyeån tieáp baèng söùc ñaåy cuûa taàng thöù 3. Laø quyõ ñaïo Elip coù caän ñieåm laø quyõ ñaïo chôø, vieãn ñieåm laø treân quyõ ñaïo ñòa tónh. Veä tinh treân quyõ ñaïo chuyeån tieáp ñöôïc döa vaøo quyõ ñaïo ñòa tónh taïi vieãn ñieåm baèng 1 teân löûa goïi laø ñoäng cô ñaåy vieãn ñieåm (AKM) ñaët trong veä tinh. Tuy nhieân veä tinh ñeán ñaây khoâng laäp töùc trôû thaønh veä tinh ñòa tónh, thöïc chaát noù ñöôïc ñaët treân quyõ ñaïo tröôït, ôû gaàn quyõ ñaïo ñòa tónh, sau ñoù ñöôïc ñöa ñeán vò trí ñaõ ñònh tröôùc vaø cuoái cuøng ñaït tôùi ñieåm cuûa quyõ ñaïo ñòa tónh cho hoaït ñoäng cuûa boä phaän ñaåy nhoû. Quyõ ñaïo tröôït Caän ñieåm Quyõ ñaïo chôø Vieãn ñieåm Quyõ ñaïo ñòa Quyõ ñaïo chuyeån R=36.000Km tónh tieáp 1.1.2 Caùc Heä Thoáng Thoâng Tin: 1.1.2.1 Caùc heä thoáng thoâng tin quoác teá: - INTELSAT: (International Telecommunications Satellite Organization) + Laø moät toå chöùc quoác teá (toå chöùc veä tinh thoâng tin quoác teá) cung caáp caùc dòch vuï thoâng tin veä tinh treân toaøn caàu, döïa treân cô sôû thöông maïi; Laø moät heä thoáng toaøn caàu môû cöûa cho moïi quoác gia, khoâng phaân bieät heä thoáng chính trò vaø trình ñoä phaùt trieån kinh teá.
+ Intelsat chia toaøn boä theá giôùi laøm 3 vuøng (khu vöïc) vaø phuû soùng tôùi taát caû caùc vuøng naøy ñeå cung caáp taát caû caùc dòch vuï ñeán moïi nôi treân traùi ñaát. Bao goàm vuøng: Ñaïi Taây Döông, Thaùi Bình Döông vaø Aán Ñoä Döông. +Ñaëc ñieåm cuûa toå chöùc Intelsat Tö caùch hoäi vieân cuûa moãi nöôùc goàm coù: Chính phuû vaø Toå chöùc khai thaùc thoâng tin. Toå chöùc ñöa ra quyeát ñònh cao nhaát goàm coù: Hoäi nghò cuûa caùc nöôùc kyù hieäp öôùc vaø Hoäi nghò toaøn theå cuûa caùc beân tham gia. Baèng caùch quaûn lyù ñoù Intelsat cung caáp khoâng chæ caùc dòch vuï coâng coäng ñeán caùc traïm maët ñaát tieâu chuaån, maø coøn cung caáp caùc maïch ñieän veä tinh meàm deûo, linh hoaït ñaùp öùng caùc ñoøi hoûi rieâng bieät cuûa ngöôøi söû duïng. - INMARSAT: (International Marine Satellite Organization) Laø moät toå chöùc thoâng tin veä tinh quoác teá môùi ñöôïc thaønh laäp naêm 1979 ñeå khai thaùc quaûn lyù toát caùc dòch vuï thoâng tin haøng haûi treân theá giôùi. 1.1.2.2 Caùc heä thoáng veä tinh khu vöïc. -Do nhu caàu cuûa caùc nöôùc vaø khu vöïc veà thoâng tin ngaøy caøng taêng, vì vaäy ôû Chaâu AÙ, cuõng nhö caùc nöôùc xung quanh Vieät nam coù caùc veä tinh thoâng tin ñòa tónh nhö sau (ngoaøi caùc veä tinh quoác teá nhö: Intelsat I, V-F7, VA, VI): +Chinasat 1,2 : Trung quoác +Asiasat 1 : Toå chöùc veä tinh Chaâu AÙ +Pataga B1, B2 : Indonesia +Statstrosat 6, 14, 13 : Nga +Thaicom 1 : Thaùi lan Coi chi tieát caùc thoâng soá ôû phaàn phuï luïc. 1.2 ÑAËC TÍNH TAÀN SOÁ TRONGTHOÂNG TIN VEÄ TINH 1.2.1 Soùng voâ tuyeán ñieän vaø taàn soá : -Soùng voâ tuyeán ñieän laø moät boä phaän cuûa soùng ñieän töø, noù gioáng nhö soùng aùnh saùng, tia hoàng ngoaïi, tia X… söï khaùc nhau chæ laø taàn soá. 1.2.2 Phaân ñònh taàn soá : -Vieäc phaân ñònh taàn soá ñöôïc thöïc hieän theo ñieàu leä voâ tuyeán ôû moãi khu vöïc cuûa ITU. ITU chia laøm 3 khu vöïc: +Khu vöïc 1 goàm: Chaâu Aâu, Chaâu Phi, Lieân bang Xoâ vieát cuõ vaø caùc nöôùc Ñoâng AÂu +Khu vöïc 2: Caùc nöôùc Nam vaø Baéc Myõ +Khu vöïc 3: Chaâu AÙ vaø Chaâu Ñaïi Döông -Tuy nhieân vaãn coù moät vaøi ngoaïi leä, baûng sau chæ roõ: • Baûng teân vaø phaân loaïi soùng: TT Daûi taàn soá Baêng taàn Phaân loaïi theo ÖÙng duïmg trong böôùc soùng. 1 30 -> 300 Hz ULF: Taàn soá cöïc Söû duïng trong Sieâu aâm , aâm thanh. kyø thaáp . vaät lyù , Y hoïc . 300 -> 3000 Hz ELF: Taàn soá cöïc nt nt thaáp.
3 3 -> 30 KHz VLF: Taàn soá raát Soùng Mm Voâ tuyeán haøng haûi ,thoâng thaáp. (Chuïc nghìn tin di ñoäng haøng haûi. meùt). 4 30 -> 300 KHz LF:Taàn soá thaáp Soùng Km Voâ tuyeán haøng haûi ,di ñoäng haøng khoâng. 5 300 -> 3000 KHz MF:Taàn soá trung Soùng Hectomet Thoâng tin haøng haûi ,phaùt bình. (Traêm meùt). thanh , Thoâng tin quoác teá. 6 3 -> 30MHz HF:Taàn soá cao Soùng Decamet Thoâng tin quoác teá,phaùt (Chuïc meùt). thanh soùng ngaén ,TT di ñoäng. 7 30 -> 300 MHz VHF:Taàn soá raát Soùng meùt Phaùt thanh FM,Truyeàn cao. hình,TT di ñoäng. 8 300 -> 3000 MHz UHF: Taàn soá raát Soùng dm Truyeàn hình ,TT di ñoäng raát cao. ,TT coá ñònh. 9 3 -> 30 GHz SHF: Taàn soá sieâu Soùng Cm TT veä tinh ,Ra ña ,TT vieãn cao. thoâng. voâ tuyeán thieân vaên. 10 30 ->300 GHz EHF:Taàn soá voâ Soùng mm Ra ña soùng mm,voâ tuyeán cuøng cao. thieân vaên. 1.2.3 Caùc taàn soá söû duïng cho thoâng tin veä tinh coá ñònh: Vieäc phaân ñònh taàn soá cho caùc dòch vuï thoâng tin veä tinh coá ñònh, nghóa laø thoâng tin veä tinh giöõa caùc ñieåm coá ñònh ñöôïc trình baøy nhö baûng sau: Dòch vuï thoâng tin veä tinh coá ñònh Khoaûng taàn soá (GHz) Dòch vuï giöõa caùc veä tinh Ñöôøng leân Ñöôøng xuoáng chung cho 3 khu vöïc. 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 ->40,5 42,5 ->43,5 50,4 ->51,4 *Ghi chuù: -R1, R2, R3 töông öùng vôùi 3 khu vöïc do ITU phaân ñònh -Baêng C (6/4 GHz; cho ñöôøng leân ≈ 6 GHz, ñöôøng xuoáng ≈ 4 GHz): Naèm ôû khoaûng giöõa cöûa soå taàn soá, baêng taàn naøy ít bò suy hao do möa, baêng naøy truøng vôùi heä thoáng Viba döôùi maëït ñaát. Noù ñöôïc söû duïng ôû caùc heä thoáng Intelsat, thoâng tin khu vöïc vaø noäi ñòa. -Baêng Ku [ caùc baêng (14/12 vaø 14/11) GHz]: Baêng naøy ñöôïc söû duïng tieáp sau Baêng C cho vieãn thoâng coâng coäng. Ñöôïc duøng nhieàu cho thoâng tin noäi ñòa vaø giöõa caùc coâng ty. Do taàn soá cao cho pheùp söû duïng caùc Anten kích thöôùc nhoû. -Baêng Ka (30/20 GHz) Vì taàn soá cao baêng taàn naøy cho pheùp söû duïng caùc traïm maët ñaát nhoû, söû duïng trong thoâng tin noäi ñòa. Nhöng suy hao lôùn do möa neân giaù thaønh thieát bò töông ñoái cao, nhöng noù ít gaây nhieãu cho heä thoáng Viba soá. -Baûng söû duïng caùc baêng taàn cho thoâng tin veä tinh: Baêng taàn Teân thoâng duïng Ñaëc tính vaø öùng duïng 6/4 GHz Baêng C Phuø hôïp cho thoâng tin veä tinh, Duøng cho TT quoác teá& noäi ñòa. 14/12 GHz Baêng Ku Duøng cho TT quoác teá& noäi ñòa. (Bò suy hao do möa) 30/20 GHz Baêng Ka Söû duïng cho TT noäi ñòa (Bò suy hao nhieàu do möa) 1.2.4 Phaân cöïc soùng trong thoâng tin veä tinh 1.2.4.1 Khaùi nieäm -Tröôøng ñieän töø cuûa soùng voâ tuyeán ñieän ñi trong moâi tröôøng truyeàn soùng seõ dao ñoäng theo moät höôùng nhaát ñònh. Phaân cöïc soùng chính laø höôùng dao ñoäng cuûa ñieän tröôøng. -Coù hai loaïi soùng phaân cöïc ñöôïc söû duïng trong thoâng tin veä tinh laø soùng phaân cöïc thaúng vaø phaân cöïc troøn. 1.2.4.2 Soùng phaân cöïc thaúng -Moät soùng phaân cöïc thaúng coù theå ñöôïc taïo ra baèng caùch daãn caùc tín hieäu töø moät oáng daãn soùng chöõ nhaät ñeán moät anten loa. Nhôø ñoù soùng phaân cöïc theo kieåu thaúng ñöùng song song vôùi caïnh ñöùng cuûa anten loa.
-Ñeå thu ñöôïc soùng naøy anten thu cuõng caàn phaûi boá trí gioáng tö theá cuûa anten phaùt, nhö hình veõ: Tín hieäu Loa thaùp Loa thaùp thu Caùp ñoàng truc Soùng phaân cöïc Coù khaû naêng thu Thaúng ñöùng Khoâng coù khaû naêng +Soùng phaân cöïc troøn -Soùng phaân cöïc troøn laø soùng khi truyeàn lan phaân cöïc cuûa noù quay troøn. -Coù theå taïo ra loaïi soùng naøy baèng caùch keát hôïp hai soùng phaân cöïc thaúng coù phaân cöïc vuoâng goùc vôùi nhau vaø coù goùc leäch pha laø 900 -Soùng phaân cöïc troøn laø phaân cöïc phaûi hay traùi phuï thuoäc vaøo söï khaùc pha giöõa caùc soùng phaân cöïc thaúng laø sôùm pha hay chaäm pha. -Phaân cöïc quay theo chieàu kim ñoàng hoà hay ngöôïc kim ñoàng hoà vôùi taàn soá baèng taàn soá soùng mang. -Ñoái vôùi soùng phaân cöïc troøn: taïi nôi thu khoâng caàn chính höôùng cuûa loa thu. -Phaàn minh hoïa ñöôïc theå hieän nhö sau: Soùng phaân cöïc troøn Soùng phaân cöïc ngang Soùng phaân cöïc ñöùng Höôùng ñi cuûa soùng
t=0 t=T/8 t=T/4 t=3T/8 T t=T/2 t=5T/8 t=3T/4 t=7T/8 t=T t=9T/8 Soùng phaân cöïc Soùng phaân cöïc Soùng phaân cöïc ngang ñöùng troøn t = T/4 Soùng phaân cöïc troøn phía tay phaûi t=T/2 t=0.T t=3T/4