Thông tin vi ba số

Chia sẻ: Nguyen Van Hinh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

553
lượt xem 70
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân loại sóng theo bước sóng Ứng dụng - Tần số cực kỳ thấp: có giá trị nằm trong phạm vi từ 30 – 300Hz, chứa cả tần số điện mạng AC, và các tín hiệu đo lường từ xa tần thấp. - Các tần số tiếng nói: có giá trị nằm trong khoảng từ 300Hz – 30Ghz, phổ tín hiệu thoại từ 03 – 3,4Khz các tần số rất thấp VLF từ 3Ghz – 30Ghz, chứa phần trên của dải nghe được của tiếng nói dùng cho các hệ thống an ninh, quân sự...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thông tin vi ba số

1. Phương thức truyền sóng trong thông tin vi ba số a. Phân loại sóng theo bước sóng Ứng dụng - Tần số cực kỳ thấp: có giá trị nằm trong phạm vi từ 30 – 300Hz, chứa cả tần số điện mạng AC, và các tín hiệu đo lường từ xa tần thấp. - Các tần số tiếng nói: có giá trị nằm trong khoảng từ 300Hz – 30Ghz, phổ tín hiệu thoại từ 03 – 3,4Khz các tần số rất thấp VLF từ 3Ghz – 30Ghz, chứa phần trên của dải nghe được của tiếng nói dùng cho các hệ thống an ninh, quân sự. - Tần số thấp: LF từ 30Khz – 300KHz là sóng dài dành cho thông tin hàng hải, hàng không. - Tần số trung bình : MF từ 300KHz – 3 Mhz gọi là sóng trung. - Tần số cao: HF từ 3Mhz – 30MHz là sóng ngắn ứng dụng thông tin cự li xa xuyên lục địa , phat thanh quảng bá. - Tần số rất cao: VHF, 30MHz – 300Mhz là sóng mét dành cho thông tin di động , phát thanh FM thương mại. - Tần số cực cao: UHF từ 300MHz – 3Ghz là sóng dm dùng cho hệ thống rada , hệ thống thông tin vi ba vệ tinh. - Tần số siêu cao: SHF từ 3GHz – 30Ghz là sóng cm dùng cho thông tin vi ba vệ tinh. b. Phân loại sóng theo phương thức truyền lan. Các sóng bức xạ từ điểm phát có thể đến được các điểm thu theo những đường khác nhau. - Sóng mặt đất là: các sóng truyền lan dọc theo bề mặt trái đất (sóng bề mặt) - Sóng điện li là: Các sóng đi tới các lớp riêng biệt của tầng ion và phản xạ lại được gọi (sóng trời). - Sóng không gian gồm: sóng trực tiếp và sóng phản xạ từ mặt đất, sóng phản xạ tầng đối lưu. - Phương thức truyền sóng trong thông tin vi ba là phương thức truyền thẳng. - Trong thực tế hiện nay thường tính toán tối ưu độ cao anten ứng với R=50km. Do đó để đảm bảo thông tin 1 cách chắc chắn và tin cậy thì anten c ủa thi ết bị thu và anten của thiết bị phát phải nhìn thấy nhau, do bề mặt trái đất có độ cong nhất định và địa hình phức tạp nên môi trường truyền dẫn ảnh hưởng đến thông tin trong tầm nhìn thẳng.để tăng cự li liên lạc thì tăng độ cao anten, thiết lập các trạm trung giancos chức năng chuyển tiếp. - Chức năng của trạm chuyển tiếp là: thực hiện chức năng khuếch đại để bù đắp suy hao trên đường truyền sau đó, nó phát đi đến trạm trung gian kế tiếp đ ể chuy ển ti ếp tình trạng trung gian là anten phát và anten thu đặt gần nhau. 1
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến đường truyền Pha đinh. Khái niệm: Pha đinh là hiện tượng suy lạc tín hiệu thu 1 cách bất thường xảy ra đối với các hệ thống vô tuyến do tác động của môi trường truyền dẫn Nhiễu xạ xảy ra tại cạnh chắn của vật thể, vật thể có kích thước so sánh được bước sóng. Bản chất của pha đinh: là sự giao thoa của nhiều tia sóng đi theo các quãng đường khac nhau, sau những khoảng thời gian khác nhau đến cùng anten thu, làm cho tín hiệu bên thu bị thăng hoặc giáng thất thường. Phân loại pha đinh: có 4 loại pha đinh Xét hệ số suy hao đường truyền: a(t,f) = α.A(t,f) - a(t,f): là hệ số suy hao sóng vô tuyến trong khí quyển - α : là hệ số suy hao sóng vô tuyến trong không gian tự do - A(t,f) : là hệ số suy hao sóng do pha đinh. Nếu A(t,f) phụ thuộc vào tần số ta có : pha đinh phẳng và pha đinh chọn lọc theo tần số. Nếu A(t,f) phụ thuộc vào thời gian: pha đinh nhanh và pha đinh chậm. Phân tích pha đinh phẳng và pha đinh chọn lọc theo tần số. Pha đinh phẳng Pha đinh phẳng do mưa: phụ thuộc vào tần số không đáng kể, nếu độ rộng băng thông nhỏ, trong hệ thống vi ba số thì tương ứng với tốc độ của Vbit 70 Mb/s thì xảy ra pha đinh chọn l ọc theo t ần số. Đặc điểm: tiêu hao do pha đinh nó không đồng đều trên toàn bộ băng tần hiệu d ụng của tín hiệu. đây là loại pha đinh nguy hiểm nhất là nguyên nhân gây đứt liên l ạc trong hệ thống viễn thông nói chung. 2
3. Điều chế và giải điều chế số. Điều chế số là phương thức điều chế đối với tín hiệu số mà trong đó 1 hay nhiều thông số của sóng mang được thay đổi theo sóng điều chế. Hay nói cách khác, đó là quá trình gắn tin tức (sóng điều chế) vào một dao động cao tần (sóng mang) nhờ biến đổi 1 hay nhiều hơn 1 thông số nào đó của dao động cao tần theo tin tức. Thông qua quá trình đi ều ch ế s ố, tin tức ở vùng tần số thấp sẽ được chuyển lên vùng tần số cao để có thể truyền đi xa. f0(t) = A.cos ( ω0.t + φ) Trong đó: + A : biên độ của sóng mang . + ω0 = 2.π.f0 : tần số góc của sóng mang . + f0 : tần số của sóng mang . + φ(t) : pha của sóng mang . Tuỳ theo tham số được sử dụng để mang tin: có thể là biên độ A, tần số f 0, pha φ(t) hay tổ hợp giữa chúng mà ta có các kiểu điều chế khác nhau: +Điều chế khóa dịch biên độ ASK (Amplitude Shift Keying): Sóng điều biên được tạo ra bằng cách thay đổi biên độ của sóng mang tuỳ thuộc băng gốc. Sóng điều biên đ ược tạo ra bằng cách nhân sóng cao tần hình sin với băng gốc. +Điều chế khóa dịch tần số FSK (Frequency Shift Keying): Sóng điều biên được tạo ra bằng cách thay đổi tần số sóng mang theo biên độ tín hiệu băng gốc. +Điều chế khóa dịch pha PSK (Phase Shift Keying): Sóng điều biên được tạo ra bằng cách thay đổi pha sóng mang theo biên độ tín hiệu băng gốc. +Điều chế biên độ và pha kết hợp hay điều chế cầu phương QAM. (Quadrature Amplitude Modulation). Giải điều chế là quá trình ngược lại với quá trình điều chế, trong quá trình thu được có một trong những tham số: biên độ, tần số, pha của tín hiệu sóng mang được biến đổi theo tín hiệu điều chế và tuỳ theo phương thức điều chế mà ta có các phương thức giải điều chế thích hợp để lấy lại thông tin cần thiết. 3
4. Điều chế PSK. PSK là phương thức điều chế mà pha của tín hiệu sóng mang cao tần biến đổi theo tín hiệu băng tần gốc. Biểu thức tín hiệu sóng mang: 2PSK – BPSK: M=2k (K: số bit) Với phương thức này người ta dung 2 góc pha biểu diễn cho 2 bít nhị phân. { Acos(ωt) = Acos(2πft) => bít 1. a0(t)= Acos(ωt+π) = Acos(2πft+π) => bít 0. *Nhận xét: Khi dữ liệu đầu vào thay đổi thì pha sẽ tha đổi 1800. 4PSK-QPSK: Q: trực giao (cộng phương từ 2PSK) M= 4 => ghép 2 bit thành 1 symbol. 4
*So sánh BPSK – QPSK: So với BPSK thì QPSK được lợi 2 lần về dải thông, tốc độ bít của QPSK lớn gấp đôi BPSK, tuy nhiên QPSK bị lỗi nhiều hơn. Trong hệ thống QPSK tín hiệu truyền đi được biến đổi thành 2 tín giệu m1(t) và m2(t) thông qua biến đổi nối tiếp -> // khi đó tốc độ truyền bằng 1 nửa tốc độ tín hiệu đầu vào -> QPSK = 2BPSK. Trên một băng thông tăng tốc độ đường truyền tăng mức điều chế. Tránh trường hợp nhận nhầm mức cần một khoảng cách giữa 2 mức cách xa nhau, giữa 2 mức 0 và 1 có 1 biên quyết điịnh đường trung trực giữa 2 điểm tín hiệu.  Khoảng cách d=2 (2PSK), d=4 (QPSK). Khi d càng nhỏ mức độ nhận nhầm mức càng lớn. => tăng công suất, mức năng lượng nhưng không thể tăng mức. Để giảm khả năng măc lỗi có thể dung QAM. 5
5. Đặc điểm của hệ thống VIBA. Ưu điểm: - Nhờ các phương thức mã hoá và ghép kênh theo thời gian dùng các vi mạch tích hợp cỡ lớn nên thông tin xuất phát từ các nguồn khác nhau như điện thoại, máy tính, facsimile, telex,video... đựợc tổng hợp thành luồng bit số liệu tốc độ cao để truyền trên cùng một sóng mang vô tuyến. - Nhờ sử dụng các bộ lặp tái sinh luồng số liệu nên tránh được nhiễu tích luỹ trong hệ thống số. Việc tái sinh này có thể được tiến hành ở tốc độ bit cao nhất của băng tần gốc mà không cần đ-a xuống tốc độ bit ban đầu. - Nhờ có tính chống nhiễu tốt, các hệ thống vi ba số có thể hoạt động tốt với tỉ số sóng mang / nhiễu (C/N)>15dB. Trong khi đó hệ thống vi ba tương tự yêu cầu (C/N) lớn hơn nhiều (>30dB, theo khuyến nghị của CCIR). Điều này cho phép sử dụng lại tần số đó bằng ph-ơng pháp phân cực trực giao, tăng phổ hiệu dụng và dung lượng kênh. - Cùng một dung lượng truyền dẫn, công suất phát cần thiết nhỏ hơn so với hệ thống tương tự làm giảm chi phí thiết bị, tăng độ tin cậy, tiết kiệm nguồn. Ngoài ra, công suất phát nhỏ ít gây nhiễu cho các hệ thống khác. Nhược điểm: - Khi áp dụng hệ thống truyền dẫn số, phổ tần tín hiệu thoại rộng hơn so với hệ thống tương tự. - Khi các thông số đường truyền dẫn như trị số BER, S/N thay đ ổi không đ ạt giá tr ị cho phép thì thông tin sẽ gián đoạn, khác với hệ thống tương tự thông tin vẫn tồn tại tuy chất lượng kém - Hệ thống này dễ bị ảnh hưởng của méo phi tuyến do các đặc tính bão hoà, do các linh kiện bán dẫn gây nên, đặc tính này không xảy ra cho hệ thống tương t ự FM. Các vấn đề trên đã được khắc phục nhờ áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới như điều chế số nhiều mức, dùng thiết bị dự phòng (1+n) và sử dụng các mạch bảo vệ. 6
6. Các mạng VIBA số. Thường các mạng vi ba số được nối cùng với các trạm chuyển mạch như là một bộ phận của mạng trung kế quốc gia hoặc trung kế riêng, hoặc là nối các tuyến nhánh xuất phát từ trung tâm thu thập thông tin khác nhau đến trạm chính. (ứng dụng trong các trung tâm chuyển mạch hoặc tổ chức các mạng Internet). Mạng vi ba số điểm nối điểm. Mạng vi ba số điểm nối điểm hiện nay được sử dụng phổ biến. Trong các mạng đường dài thường dùng cáp sợi quang còn các mạng quy mô nhỏ hơn như từ tỉnh đ ến các huyện hoặc các ngành kinh tế khác ng-ời ta th-ờng sử dụng cấu hình vi ba số điểm-điểm dung lượng trung bình hoặc cao nhằm thoả mãn nhu cầu của các thông tin và đ ặc biệt là dịch vụ truyền số liệu. Ngoài ra, trong một số trường hợp vi ba dung l ượng th ấp là gi ải pháp hấp dẫn để cung cấp trung kế cho các mạng nội hạt, mạng thông tin di động. Mạng viba số điểm nối nhiều điểm: 7
Mạng vi ba số này trở thành phổ biến trong một số vùng ngoại ô và nông thôn. Mạng bao gồm một trạm trung tâm phát thông tin trên một an ten đẳng hướng phục vụ cho một số trạm ngoại vi bao quanh. Nếu các trạm ngoại vi này nằm trong phạm vi (bán kính) truy ền dẫn cho phép thì không cần dùng các trạm lặp, nếu khoảng cách xa hơn thì sẽ sử dụng các trạm lặp để đưa tín hiệu đến các trạm ngoại vi. Từ đây, thông tin sẽ đ ược truy ễn đ ến các thuê bao. Thiết bị vi ba trạm ngoại vi có thể đặt ngoài trời, trên cột.v.v... mỗi trạm ngoại vi có thể được lắp đặt thiết bị cho nhiều trung kế. Khi mật độ cao có thể bổ sung thêm thi ết bị. được thiết kế để hoạt động trong các băng tần 1,5GHz -1,8GHz và 2,4GHz sử dụng một sóng mang cho hệ thống hoàn chỉnh. Hiện nay các hệ thống điểm nối đến đa điểm 19GHz đã được chế tạo và lắp đ ặt ở Châu Âu để cung cấp các dịch vụ số liệu (Kbit/s) Internet trong mạng nội hạt. khoảng cách 10Km. Trạm trung tâm phát tốc độ bit khoảng 8,2Mb/s và địa chỉ mỗi trạm lại s ử dụng kỹ thuật TDMA. 8
7. Kĩ thuật phân tập: Các kỹ thuật đợc sử dụng để giảm các ảnh hởng của pha dinh phẳng và pha đinh lựa chọn tần số nhiều tia là dùng phân tập không gian và phân tập tần số để nâng cao chất lợng của tín hiệu thu. Phân tập theo không gian cùng với các anten đặt cách nhau theo chiều dọc kết hợp các bộ khữ giao thoa phân cực giao nhau. Hiệu quả của kỹ thuật này đảm bảo không làm gián đoạn thông tin, thờng đợc biểu thị bằng một hệ số nâng cao. Nhờ áp dụng kỹ thuật phân tập không gian và phân tập tần số thời gian gián đoạn thông tin giảm nhỏ so với thời gian yêu cầu để hệ thống đạt đợc chỉ tiêu chất lượng đề ra. Phân tập theo không gian: Là phương pháp sử dụng nhiều an ten ở máy thu, máy phát hoặc ử cả thu cả phát để tạo nên các nhánh phân tập không gia khác nhay. Khi sử dụng nhiều anten ở máy phát người ta có hệ thống phân tập không gian phát, nhiều anten ở phía thu ta có phân tập không gian thu. Điều kiện: Các kênh xảy ra phadinh độc lập nau các anten các nhau nửa bước song λ/2, càng lớn càng tốt. Tín hiệu vào được phát đi trên tần số f1 tại phần thu, nó sử dụng 2 máy thu làm việc ở cùng tần số f1 cách nhau một khoảng là R. R >100λ, càng lớn càng tốt, đảm bảo tính không tương quan của fadinh theo đường truyền song. Đặc điểm chỉ sử dụng 1 máy phát có phổ tần nhỏ, nhược điểm các máy thu cách xa nhau, không dặt tập chung tại cugnf một vị trí được, tốn anten, cột anten cần phải cao, chắc. Phân tập theo tần số:(Gần giống với FDMA) ∆f đủ lớn f2 f1 Không phải tất cả tần số đều bị fadinh. Tín hiệu đầu vào được phát đi đồng thời như 2 máy phát làm việc trên 2 tần số khác nhau là f1 và f2, bộ lọc ở đầu ra sẽ bên phát sẽ ghép 2 tín hiệu để phát chung trên 1 anten phát. Các tần số f1, f2 cần phải có khoảng cách đủ lớn để thỏa mãn tính không tương quan, tức là nếu f1 bị fadinh thì f2 sẽ không bị fadinh. Tại đầu thu bộ lọc đầu vào sẽ chia hai tần số khác nhau vào 2 máy thu tương ứng. Tín hiệu đầu ra từ 2 máy thu qua mạch tổng hợp sẽ cho phép nhận được tín hiệu không chịu ảnh hưởng của fadinh. Nhược :Tốn phỏ, phải dung 2 thiết bị thu phát. Ưu: Không đổi anten, cột anten khôn cần quá cao, tốn kém. 9
MF1 MF1 hop Lọc Lọc KĐ MF2 MF2 Phân tập phân cực song: Tín hiệu vào được phát đi trên cũng 1 tần số the 2 phân cuwcjsongs khác nhau Định nghĩa: phân tập theo tần số là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên cùng 1 tần số theo 2 phân cực song khác nhau. Sử dụng 2 máy thu và thu tín hiệu phân cực. Ưu điểm: tiết kiệm phổ, phổ đảm bảo theo tiêu chuẩn Nhược: Vẫn phải sử dụng 2 máy phát và máy thu. 10
B. VỆ TINH 1. Đặc điểm thông tin vệ tinh Ưu điểm: - Có khả năng da truy nhập cao. - Vùng phủ sóng rộng. - Tính ổn định cao, chất lượng tốt. - Có hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự li lớn, đặc biệt trong thông tin xuyên lục địa. - Có thể ứng dụng trong thông tin do động. Nhược điểm: Bị ảnh hưởng bởi mưa làm giảm chất lượng thông tin vệ tinh. 2. Ứng dụng các loại hình dịch vụ thông tin vệ tinh. + Dịch vụ cố định FSS: cung cấp các đường truyền kết nối cho các mạng viễn thông công cộng , mạng dùng riêng internet mạng quảng bá các chương trình phát thanh truy ền hình. + Dịch vụ vệ tinh quảng bá : dùng để quảng bá trực tiếp đến các hộ gia đình . đôi khi coi như dịch vụ viễn thông quảng bá trực tiếp: DBSS + Dịch vụ vệ tinh di động: MSS gồm có dịch vụ di động trên mặt đất , trên mặt biển, và trên không. + Dịch vụ vệ tinh dẫn đường NSS: gồm hệ thống định vị toàn cầuGPS + Dịch vụ vệ tinh khí tượng MSS: cung cấp các dịch vụ nghiên cứu thời tiết, thăm dò tài nguyên khoáng sản và cứu hộ. + Dịch vụ vệ tinh cỡ nhỏ VSAT. 11
3. Quỹ đạo vệ tinh Quỹ đạo Elip Đặc điểm: + Mặt phẳng quỹ đạo nghiêng so với mặt phẳng xích đạo + Có viễn điểm cách Trái đất: 40 000Km + Có cận điểm cách Trái đất: 500Km + Vệ tinh quay từ Tây sang Đông. Ưu điểm: - Phủ sóng được các vùng có vĩ độ cao lớn hơn 81,3 độ. - Góc ngẩng lớn nên giảm được tạp âm do mặt đất gây ra Nhược điểm: - Để đảm bảo thông tin liên tục 24h ta cần phải có nhiều vệ tinh. Ứng dụng: qũy đạo elip được sử dụng làm quỹ đạo cho vệ tinh thông tin đảm bảo thông tin cho các vĩ độ lớn hơn 81.3 độ. Quỹ đạo địa tĩnh GEO Đặc điểm: Quỹ đạo đồng bộ với trái đất, mặt phẳng quỹ đạo nằm trong mặt phẳng xích đạo, quay từ Tây sang Đông, bán kính quỹ đạo: R = 42 164Km, độ cao của quả vệ tinh so với mặt đất: h = 35 586Km (xấp xỉ 36000Km). - Chu kỳ quay của quỹ đạo bằng chu kỳ quay của trái đất. Là mặt phẳng quỹ đạo nằm trong mặt phẳng của xích đạo vì vậy góc nghiêng bằng 0 độ Ưu điểm: vì vệ tinh được coi như là đứng yên so với mặt đất do vậy đây là quỹ đạo lí tưởng cho các vệ tinh thông tin, nó đảm bảo thông tin liên tục 24h trong ngày. Vùng ph ủ sóng vệ tinh lớn bằng 42,2% bề mặt trái đất, như vậy chỉ cần 3 quả vệ tinh sẽ phủ sóng toàn bộ bề mặt của trái đất. Nhược điểm: - Quỹ đạo điạ tĩnh là quỹ đạo tồn tại duy nhất trong vũ trụ, được coi là tài nguyên thiên nhiên có hạn, tài nguyên này đang bị cạn kiệt do số lượng vệ tinh của các nước phóng lên ngày càng nhiều. - Không phủ sóng được các vùng có vĩ độ lớn hơn 81,3 độ.Chất lượng đường truyền phụ thuộc vào thời tiết. Tính bảo mật không cao. Ứng dụng: Dùng làm quỹ đạo cho vệ tinh thông tin ở vùng có vĩ độ nhỏ hơn 81,3 độ. Quỹ đạo tròn tầng thấp: LEO Đặc điểm: là quỹ đạo có độ cao 500km
+ HEO: quỹ đạo tròn tầng cao ( 35.000km ) 4. Định luật Kepler Định luật kepler 1. Nội Dung: Vệ tinh chuyển động vòng quanh Trái Đất theo 1 quỹ đạo Elip với tâm trái đất nằm ở 1 trong 2 tiêu điểm của Elip Ý nghĩa: - Vệ tinh có thể chuyển động trên quỹ đạo elip hoặc quỹ đạo tròn - Trái Đất nằm ở 1 trong 2 tiêu điểm - Nếu là quỹ đạo tròn thì tâm quỹ đạo trùng với tâm hình tròn Định luật kepler 2. Nội Dung: Vệ tinh chuyển động theo 1 quỹ đạo với vận tốc thay đổi sao cho đường nối tâm của Trái Đất với vệ tinh sẽ quét các diện tích bằng nhau trong những kho ảng thời gian bằng nhau. S1 = S2 T1 = T2 V1# V2 Ý nghĩa: - Càng xa Trái Đất, vệ tinh chuyển động càng chậm - Khi vệ tinh chuyển động tròn thì vận tốc không đổi - Vệ tinh bay ở quỹ đạo tròn có bán kính R sẽ là đạo lượng không đ ổi, R là khoảng cách từ vệ tinh đến trái đất. được xác định khi thực hiện lấy cân bằng giữa lực hút và lực li tâm. Định luật kepler 3. Nội Dung: Bình phương của chu kỳ quay tỷ lệ thuận với bậc 3 của bán kính trục lớn hình elip. T 2 = ka 3 Trong đó: k: Kà hằng số có giá trị không đổi ứng với 1 vận thể xác định trên quỹ đạo. ( k nhận được từ các nhà thiên văn học.) 13
5. Các băng tần thường sử dụng trong thông tin vệ tinh L:1.0-2.0; S: 2.0 – 4.0; C: 4.0-8.0; X 8.0-12.0; Ku:12.0 – 18.0; Ka: 24.0 – 27.0; K: 18.0 – 27.0; Ka: 24.0 – 40.0; mm: 40-300. GHZ Ý nghĩa các băng tần: - Băng C: dùng cho các dịch vụ vệ tinh cố định. Khoảng tần số từ (4÷6GHz) được sử dụng phổ biến nhất. - Băng L: ấn định dùng cho các dịch vụ vệ tinh di động. - Băng X: ấn định dành riêng cho quân sự - Băng Ku: thường ở dải tần (12÷14GHz), tuy bị suy hao lớn trong mưa nhưng được sử dụng phổ biến cho dịch vụ vệ tinh quảng bá trực tiếp. - Băng Ka: thường ở dải tần (20÷30GHz), sử dụng cho hệ thống thông tin nội địa của một số nước: Nhật, Úc, Mỹ. Băng tần này bị suy hao lớn do mưa, nên không thích hợp cho thông tin yêu cầu hiệu quả cao. 6. Cửa sổ tần số vô tuyến Sóng của vệ tinh khi đến hay đi đều chịu ảnh hưởng của tầng điện ly hay khí quyển. Tầng điện ly là một lớp khí loảng bị ion hóa bởi các tia vũ trụ. Cách bề mặt trái đ ất t ừ 60- 400Km. Lớp mang điện này có tính chất hấp thụ và phản xạ lại sóng. Do các biến đổi trạng thái của tầng điện ly làm thay đổi gây biến thiên cường độ sóng đi vào, gọi là s ựu thăng giáng. Tuy nhiên tính chất này ảnh hưởng chủ yếu với băng tần thấp, khi tần số càng ao ảnh hưởng của tầng điện ly càng ít các tần số băng sóng VIBA (1Ghz) hầu như không bị ảnh hưởng bởi sóng điện ly.Khi tần số lớn hơn 10Ghz ảnh hưởng nhiều bởi mưa. Như vậy trong khoảng 1-10Ghz suy hao do kết hợp do tầng điện ly và do mưa nhỏ là không đáng kể, Do vậy băng tần này được gọi là cửa sổ tần số. Lúc đó nêu nằm trong của sổ tần số thì suy hao truyền dẫn có thể xem gần đúng là không suy hao trong không gian tự do. 14
7. Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh Đa truy nhập là phương pháp dùng 1 bộ phát đáp trên ệ tinh chung cho nhiều tr ạm mặt đất , nhằm làm tăng hiệu quả sử dụng của vệ tinh. Yêu cầu của đa truy nhập là cần làm sao cho sóng vô tuyến phát từ các trạm mặt đất riêng lẻ không thể can nhiễu được. a. Đa truy nhập theo tần số FDMA Đặc điểm: mỗi trạm mặt đất phát một sóng khác nhau, có khoảng cách đ ủ l ớn đ ể chống nhiễu. FDMA là phương pháp trong đó băng thông bộ phát đáp được chia thành các băng tần con, và mỗi băng tần con được ấn định trong 1 sóng mang, với kiểu đa truy nh ập này các trạm mặt đất truy nhập vào bộ phát đáp 1 cách liên tục tại các sóng mang khác nhau. Để hạn chế nhiễu kênh lân cận thì giữa các sóng mang phải có băng tần bảo vệ thích hợp giữa các sóng mang lân cận, do đó nếu băng tần bảo vệ giữa các dóng mang càng lớn thì nhiễu giữa các sóng mang giảm. nhưng tốn băng tần, được sử dụng nhiều nhất trong thông tin vệ tinh. Ưu điểm: trạm mặt đất có cấu hình đơn ,giản dễ khai thác. Nhược điểm: không có tính linh hoạt, sử dụng băng thông và công suất của bộ phát đáp không hiệu quả trong trường hợp số trạm truy nhập tăng lên. b. Đa truy nhập theo thời gian (TDMA) Đặc điểm: TDMA là phương pháp cho phép người sử dụng truy nhập 1 kênh đã được ấn định , mỗi kênh chiếm toàn bộ băng tần hệ thống , nhưng chỉ trong 1 khoảng thời gian gọi là 1 khe. Mỗi 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. + Phân khung TDMA + Cho phép thu được dung lượng lớn + TDMA được dựa trên việc phân chia thời gian thành các khe và giữa các khe thời gian đó có khoảng bảo vệ. Với công nghệ TDMA tất cả các trạm mặt đất trong hệ thống đều sử dụng chung tần số, tuy nhiên tại 1 thời điểm nhất định chỉ 1 trạm trong số các trạm của hệ thống được phép phát lưu lượng của nó lên vệ tinh. Ưu điểm : cho phép sử dụng lưu lượng kênh hiệu quả hơn so với FDMA, do đó số lượng của trạm tăng lên. Nhược điểm: yêu cầu nghiêm ngặt về mặt đồng bộ để đảm bảo sự đồng bộ mạng. giá thành 1 trạm sử dụng TDMA tốn kém. c. Đa truy nhập theo mã (CDMA) Đặc điểm: Mỗi trạm mặt đất sẽ truy nhập bộ phát đáp của vệ tinh cùng lúc và dùng chung một tần số trên suốt thời gian liên lạc. Phân biệt nhờ sử dụng các mã trải phổ khác nhau, nhờ đó hầu như không gây nhiễu lẫn nhau. Ưu điểm: tránh được nhiễu và méo tín hiệu, đảm bảo được thông tin, bảo mật thông tin, ít bị ảnh hưởng các tác động của môi trường , CDMA so với TDMA đơn giản hơn nhiều do yêu cầu nghiêm ngặt về mặt đồng bộ 15
Nhược điểm: hiệu suất sử dụng băng thông thấp hơn so với các phương pháp đa truy nhập khác. 8. Chức năng trạm mặt đất Nhiệm vụ và chức năng Trạm mặt đất phát: Tiếp nhận các luồng tín hiệu ở dạng số hoặc tương tự từ mạng mặt đất hoặc từ thiết bị đầu cuối của người sử dụng, xử lý và phát lên vệ tinh ở tần số và công suất thích hợp cho sự hoạt động của một vệ tinh cụ thể. Trạm mặt đất thu: Thu các sóng mang trên tuyến xuống của vệ tinh ở những tần số cho trước, xử lý các tín hiệu này trong trạm để chuyển nó thành tín hiệu băng gốc, sau đó cung cấp cho mạng mặt đất hoặc cung cấp trực tiếp tới máy thu đ ầu cuối c ủa người s ử dụng. 9. Chức năng vệ tinh: Chức năng chính là chuyển tiếp thông tin của các trạm mặt đất Chức năng cụ thể: - Thu sóng mang từ các trạm mặt đất phát lên - Khi thu, việc đầu tiên: lọc bỏ nhiễu của các hệ thống khác - Khuếch đại tín hiệu thu được, hạn chế tạp âm và hạn chế méo tín hiệu để được tín hiệu có ích - Đổi tần số sóng mang từ fsm đường lên thành fsm đường xuống; - Bức xạ tín hiệu trở lại mặt đất trong băng tần và độ phân cực xác định. Các loại anten vệ tinh: Để có được vùng phủ sóng khác nhau anten trên vệ tinh thường sử dụng hai loại chính đó là anten loa và aten mặt phản xạ với các bộ chiếu xạ khác nhau đ ược ti ếp sóng theo các phương pháp khác nhau. Các loại anten trạm mặt đất: Anten parabol: Có hình parabol làm bằng các vật liệu có hệ số phản xạ cao, thường bằng nhôm hay hợp kim loại của nhôm, mặt phản xạ phải nhẵn để sóng phản xạ không bị tán xạ , tại tiêu điểm của gương parabol đặt 1 nguồn bức xạ sơ cấp (thường là 1 anten loa) gọi là bộ chiếu xạ, sao cho tâm pha của bộ chiếu xạ trung với tiêu điểm của gương. Anten hai gương: Nguyên lý cẫu tạo gồm hai gương , 1 gương chính chính với đường kính lớn là gương parabol, 1 gương phụ nhỏ là gương hypebol, được đặt sao cho tiêu điểm của gương trùng nhau tại F1, bộ chiếu xạ được đặt sao cho tâm pha trùng với tiêu điểm của gương phụ ảo hypebol F2. Anten lệch : Các anten 1 gương parabol và anten 2 gương Cassegrain có 1 nhược điểm chung là bộ chiếu xạ hay gương phụ đặt thẳng hàng với đỉnh gương làm chắn 1 bộ phận các tia sóng phản xạ từ gương chính parabol gây ra 1“miền tối ’’ phía sau gương làm giảm hệ số tăng ích , hiệu suất và tăng búp phụ . để khắc phục nhược điểm này người ta sử dụng anten lệch nghĩa là bộ chiếu xạ được đặt lệch ra ngoài hướng của các tia phản xạ từ gương parabol. 16
Công thức: 17
18
19