Khảo sát thông tin vệ tinh và thiết kế hệ thống thu CATV

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU CATV CHO MỘT KHÁCH SẠN Sinh viên thực Lớp Giáo viên hướng dẫn TP HỒ CHÍ MINH : NGUYỄN ĐỨC TỚI : 95KĐĐ : ThS TRẦN VĨNH AN MỤC LỤC Phần 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Chương 1: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN VỆ TINH trang1 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ THÔNG TIN VỆ TINH trang1 1.1.1 Thông Tin Vệ Tinh trang 1.1.1.1 Nguyên lý thông tin vệ tinh trang 1.1.1.2 Các đặc điểm thông tin vệ tinh trang 1.1.1.3 Cấu hình vệ tinh thông tin trang 1.1.1.4 Quỹ đạo vệ tinh -trang 1.1.1.5 Q trình phóng vệ tinh -trang 1.1.2 Các Hệ Thống Thông Tin Vệ Tinh trang 1.1.2.1 Các hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế trang 1.1.2.2 Các hệ thông thông tin vệ tinh khu vực -trang 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH TẦN SỐ TRONG THÔNG TIN VỆ TINH trang6 1.2.1 Sóng Vơ Tuyến Điện Và Tần Số trang 1.2.2 Phân Định Tần Số -trang 1.2.3 Các Tần Số Sử Dụng Trong Thông Tin Vệ Tinh Cố Định -trang 1.2.4 Phân Cực Sóng Trong Thông Tin Vệ Tinh trang 1.2.4.1 Khái niệm -trang 1.2.4.2 Phân cực thẳng -trang 1.2.4.3 Phân cực tròn -trang 1.2.5 Sự Truyền Lan Sóng Vơ Tuyến Trong Thông Tin Vệ Tinh -trang 11 1.2.5.1 Khái niệm -trang 11 1.2.5.2 Sự tiêu hao không gian tự trang 11 1.2.5.3 Cửa sổ vô tuyến trang 12 1.2.5.4 Tạp âm truyền lan sóng vơ tuyến -trang 12 1.2.5.5 Sự giảm khả tách biệt phân cực chéo mưa -trang 13 1.2.5.6 Sự nhiễu loạn sóng can nhiễu trang 14 1.3 HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ VÀ TRUYỀN DẪN trang16 1.3.1 Hệ Thống Điều Chế -trang 16 1.3.1.1 Khái niệm -trang 16 1.3.1.2 Các loại điều chế -trang 16 1.3.2 Hệ Thống Kênh Truyền -trang 17 1.3.2.1 Đa truy nhập trang 17 1.3.2.2 Đa truy nhập phân chia theo tần số: FDMA trang 17 1.3.2.3 Đa truy nhập phân chia theo thời gian: TDMA trang 18 1.3.2.4 Đa truy nhập trải phổ: CDMA -trang 19 1.3.3 Kỹ Thuật Trong Truyền Dẫn -trang 20 1.3.3.1 Kỹ thuật đồng -trang 20 1.3.3.2 Kỹ thuật đồng TDMA -trang 21 1.3.3.3 Sửa lỗi mã -trang 22 1.3.3.4 Kỹ thuật điều khiển lỗi trang 23 1.3.3.5 Các tiêu truyền dẫn -trang 23 1.3.4 Vấn Đề Nhiễu Trong Đường Truyền -trang 24 1.3.4.1 Nhiễu khác tuyến trang 24 1.3.4.2 Nhiễu tuyến trang 26 1.3.4.3 Suy hao tạp âm -trang 26 1.4 TRẠM MẶT ĐẤT -trang29 1.4.1 Cấu Hình Của Một Trạm Mặt Đất -trang 29 1.4.1.1 Cấu hình nguyên lý hoạt động trang 29 1.4.1.2 Các công nghệ quan trọng trạm mặt đất -trang 30 1.4.2 Công Nghệ Máy Phát -trang 31 1.4.2.1 Máy phát công suất cao -trang 31 1.4.2.2 Phân loại khuếch đại công suất cao -trang 31 1.4.2.3 Cấu hình máy phát trang 32 1.4.2.4 Đặc trưng khả phát: EIRP trang 33 1.4.3 Công nghệ Máy Thu trang 33 1.4.3.1 Khuếch đại tạp âm thấp -trang 33 1.4.3.2 Nhiệt tạp âm trang 33 1.4.3.3 Các loại khuếch đại tạp âm thấp -trang 34 1.4.3.4 Đặcn trưng khả thu: G/T -trang 37 1.4.4 Công Nghệ Anten Trong Thông Tin Vệ Tinh -trang 38 1.4.4.1 Yêu cầu anten thông tin vệ tinh trang 38 1.4.4.2 Phân loại anten -trang 39 1.4.4.3 Hệ thống quay bám vệ tinh -trang 40 1.4.4.4 Các tính chất điện anten -trang 40 Chương 2: TRUYỀN HÌNH VỆ TINH trang43 2.1 Các Phương Thức Truyền Hình Vệ Tinh trang 43 2.1.1 Truyền hình trực tiếp:DBS -trang 43 2.1.2 Truyền hình qua TVRO -trang 43 2.2 Các Hệ Truyền Hình trang 43 2.2.1 Hệ NTSC -trang 43 2.2.2 Hệ SECAM -trang 43 2.2.3 Hệ PAL -trang 44 2.2.4 Họ truyền hình Component MAC -trang 45 2.3 Biến Đổi Số Tín Hiệu Video -trang 51 2.4 Ưùng Dụng ADC-DAC Trong Truyền Hình -trang 52 2.4.1 Biến đổi tương tự qua số ADC -trang 52 2.4.2 Biến đổi số qua tương tự DAC -trang 52 2.5 Giảm Tốc Độ Bit Của Tín Hiệu Veo Số -trang 53 2.5.1 Phương pháp DPCM trang 55 2.5.2 Mã chuyển vị -trang 56 2.6 Truyền Tín Hiệu Truyền Hình Qua Vệ Tinh trang 57 2.7 Cơng Suất Máy Phát Hình Trên Vệ Tinh trang 59 2.8 Vệ Tinh Và Các Thiết Bị -trang 62 Chương 3: MÁY THU HÌNH VỆ TINH TVRO trang63 3.1 Một Số Khái Niệm Có Liên Quan Giữa Trái Đất Và Vệ Tinh trang 63 3.1.1 Kinh tuyến vĩ tuyến trang 63 3.1.2 Địa cực địa từ -trang 63 3.1.3 Góc ngẩng, góc phương vị góc phân cực -trang 64 3.1.3.1 Góc ngẩng trang 64 3.1.3.2 Góc phương vị trang 66 3.1.3.3 Góc phân cực -trang 67 3.2 Trạm Thu Hình Vệ Tinh TVRO trang 67 3.2.1 Sơ đồ khối trang 67 3.2.2 Aten phễu thu sóng trang 71 3.2.2.1 Chảo parabol -trang 71 3.2.2.2 Phễu thu sóng- Feedhord -trang 76 3.2.2.3 Trụ giá đỡ anten trang 79 3.2.3 Bộ khuếch đại dịch tần máy thu TVRO -trang 81 3.2.3.1 Bộ khuếch đại dịch tần trang 81 3.2.3.2 Khối thu vệ tinh trang 83 3.2.3.3 Tuner vệ tinh (Máy thu TVRO) trang 85 3.2.4 Lắp đặt, cân chỉnh dị tìm vệ tinh trang 88 Phần 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU CATV CHO KHÁCH SẠN Yêu Cầu Của Hệ Thống -trang 91 1.1 Khảo sát điểm cần để thiết lập nơi thu -trang 91 1.2 Yêu cầu cụ thể -trang 92 Mơ Hình Thiết Kế trang 92 Lựa Chọn Thiết Bị Và Tính Tốn Chi Tiết -trang 99 3.1 Chọn anten -trang 99 3.2 Chọn LNA LNB trang 99 3.3 Chọn máy thu TVRO -trang 99 3.4 Chọn Booter trang 99 3.5 Chọn Cable -trang 99 3.6 Chọn phân chia đường -trang 99 3.7 Tính tốn suy hao trang 100 3.8 Chọn máy khuếch đại công suất -trang 103 Lắp Đặt Và Triển Khai Hệ Thống trang 103 4.1 Điều tra nghiên cứu vị trí để thiết lập nơi thu trang 103 4.2 Kế hoạch lắp đặt -trang 103 4.3 Cho thiết bị khởi động -trang 106 4.4 Bảng thống kê thiết bị trang 108 Phần 3: KẾT LUẬN PHỤ LỤC Phần: PhuÏ lục A: Mộ Số Kỹ Thuật Điều Chế Trong Thông Tin Vệ Tinh Phụ lục B: Bảng Tra Cứu Các Đặc Tính Kỹ Thuật Của Các Thiết Bị Sử Dụng Trong Thiết Kế Hệ Thống CATV Phụ lục C: Các Thông Số Bổ Sung Cho Phần Lý Thuyết Khảo Sát Hệ Thống TTVT Phu lục D: Các Chữ Viết Tắt Và Tài Liệu Tham Khảo Phần KHẢO SÁT HỆ THỐNG THƠNG TIN VỆ TINH Chương TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNGTHÔNG TIN VỆ TINH 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN VỆ TINH 1.1.1 Thơng Tin Vệ Tinh 1.1.1.1 Nguyên lý thông tin vệ tinh -Một vệ tinh, có khả thu phát sóng vơ tuyến điện Sau phóng vào vũ trụ dùng cho thơng tin vệ tinh: vệ tinh khuyếch đại sóng vơ tuyến điện nhận từ trạm mặt đất phát lại sóng vơ tuyến điện đến trạm mặt đất khác Loại vệ tinh nhân tạo sử dụng cho thông tin vệ tinh gọi vệ tinh thông tin -Khi quan sát từ mặt đất, di chuyển vệ tinh theo quỹ đạo bay người ta thường phân vệ tinh làm hai loại: +Vệ tinh quỹ đạo thấp : vệ tinh chuyển động liên tục so với mặt đất, thời gian cần thiết cho vệ tinh để chuyển động xung quanh quỹ đạo khác với chu kỳ quay đất ( Loại dùng vào việc nghiên cứu khoa học, quân … ta không đề cập tới phần sau)  Quỹ đạo Elip  1200  36.000 Km Trái đất Vệ tinh quỹ đạo thấp  Quỹ đạo địa tĩnh Vệ tinh địa tĩnh +Vệ tinh địa tĩnh: vệ tinh phóng lên quỹ đạo trịn độ cao khoảng 36.000 km so với đường kính xích đạo Vệ tinh bay xung quanh trái đất vòng 24 Do T bay vệ tinh T quay Trái đất hướng (hướng Đông ), vệ tinh dường đứng yên quan sát từ mặt đất; gọi vệ tinh địa tĩnh -Nếu dùng vệ tinh địa tĩnh đặt cách xích đạo thiết lập thơng tin hầu hết vùng đất, cách chuyển tiếp qua vệ tinh Điều cho phép xây dựng mạng thơng tin tồn Thế giới -Cấu hình khái quát hệ thống vệ tinh gồm: Một vệ tinh địa tĩnh (trên quỹ đạo) Các trạm mặt đất (các trạm truy cập đến vệ tinh) Đường hướng từ trạm mặt đất phát đến vệ tinh gọi đường lên Đường vệ tinh đến trạm mặt đất gọi đường xuống  Satellite Đường lên 6.GHz: …………………… : 4.GHz -> Băng C 14.GHz: ………………………………… GHz ->Băng Ku 30.GHz ………………………………… 20.GHz -> Băng Ka Đường xuống …………………………………………… …………… : 11 ……: Trạm mặt đất Trạm mặt đất 1.1.1.2 Các đặc điểm thông tin vệ tinh -Về đại thể hình thức thơng tin phân loại như: Thông tin hữu tuyến điện như: cáp đồng trục, cáp quang… Thông tin vơ tuyến điện sử dụng sóng vơ tuyến điện nối liền nhiều nơi gơí vượt qua “thời gian” “khơng gian” thơng tin sóng ngắn, viba , vệ tinh… -Thơng tin vệ tinh có ưu điểm sau: +Có khả đa truy nhập +Vùng phủ sóng rộng +Ổn định cao, chất lượng khả thông tin băng rộng +Có thể ứng dụng tốt cho thơng tin di động +Hiệu kinh tế cao cho thông tin đường dài, xun lục địa -Sóng vơ tuyến điện phát từ vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh bao phủ 1/3 tồn bề mặt đất Bởi trạm mặt đất thuộc vùng liên lạc với trạm mặt đất thuộc vùng phủ sóng thơng qua vệ tinh thông tin -Kỹ thuật sử dụng vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất việc tăng hiệu sử dụng tới cực đại gọi đa truy nhập (Đa truy nhập phương pháp dùng phát đáp vệ tinh , chung cho nhiều trạm mặt đất) -Yêu cầu đa truy nhập: khơng để nhiễu trạm mặt đất Vì phải phân chia tần số , thời gian (hoặc không gian ) sóng vơ tuyến điện để truyền tin tức , phải phân phối tần số, khe thời gian cách thích hợp cho trạm mặt đất -Đa truy cập phân dạng sau: (theo quan điểm ghép sóng mang) FDMA: Frequency Division Multiple Access TDMA: Time Division Multiple Access CDMA: Code Division Multiple Access - FDMA: loại đa truy nhập dùng phổ biến thông tin vệ tinh; Các trạm mặt đất phát sóng mang với tần số khác với băng tần bảo vệ thích hợp cho băng tần không chồng lẫn lên -TDMA: khung TDMA chia theo thời gian, cho trạm mặt đất phát tần số sóng mang khe thời gian phân chu kỳ thời gian định Bộ phát đáp | Bộ phát đáp A D t B A f1 f2 f3 FDMA f4 f f0 TDMA f -Yêu cầu TDMA sóng mang phát từ trạm mặt đất cần phải điều khiển xác cho sóng mang chúng nằm khoảng thời gian phân phối cách: +Truyền tín hiệu cách gián đoạn +Dự phòng khoảng thời gian bảo vệ đài phát gián đoạn cho chúng khơng bị chồng lấn lên Vì phải có trạm chuẩn để phát tín hiệu chuẩn -CDMA: phương pháp đa truy nhập, trạm mặt đất phát tần số sóng mang nhau, sóng mang trước điều chế mẫu bit đặc biệt quy định cho trạm mặt đất trước phát tín hiệu điều chế Ơû loại này, có nhiều tín hiệu điều chế đưa vào phát đáp, trạm thu tách tín hiệu cần thu mẫu bit đặc biệt để giải điều chế -Nếu xét đa truy nhập theo quan điểm phân phối kênh chia làm hai loại Đa truy nhập phân phối trước đa truy nhập phân phối theo yêu cầu +Đa truy nhập phân phối trước: phương pháp truy nhập kênh vệ tinh phân bố cố định cho trạm mặt đất khác, bất chấp có hay khơng gọi phát +Đa truy nhập phân phối theo nhu cầu: phương pháp truy nhập kênh vệ tinh xếp lại có yêu cầu thiết lập kênh đưa từ trạm mặt đất có liên quan Nhược điểm thông tin vệ tinh: - Với tổng chiều dài đường lên đường xuống 70.000Km thời gian truyền trễ đáng kể  ¼ giây tốc độ truyền sóng cao 300.000Km/s -Sóng vơ tuyến điện bị suy hao hấp thụ tầng điện ly khí đặc biệt mưa -> Để khắùc phục người ta thường chọn khoảûng tần số bị suy hao nhỏ từ (110) GHz gọi khoảng “cửa sổ tần số” : Băng C (d.B/Km) Thăng giáng điện ly 20Chất khí khí 10 Thăng giáng tầng đối lưu 0.3 o.2 0.1 Suy hao mưa Cửa sổ vô tuyến Khung TDMA C 0.2 0.3 1.1.1.3 Cấu hình Vệ tinh thơng tin Như sau : 10 20 DEM 30 40 (GHz) MUX Bao gồm : +Tải nhiệm vụ (Pay load): thực nhiệm vụ vệ tinh +Thân vệ tinh (Back) : để mang tải nhiệm vụ -Tải nhiệm vụ bao gồm: Anten thu phát phát đáp Trên cấu hình phát đáp Nó thực chức vệ tinh thơng tin : thu sóng vơ tuyến điện từ trạm mặt đất, sau khuếch đại biến đổi tần số chúng phát trở lại trạm thu mặt đất Nó phát đáp tích cực yêu cầu độ tin cậy cao, nhỏ gọn, tiêu thụ cơng suất tự cung cấp công suất cần thiết -Thân vệ tinh gồm chủ yếu loại thiết bị sau: +Thiết bị điều khiển đo lường từ xa +Thiết bị điều khiển vệ tinh +Bộ phận đẩy +Thiết bị điều khiển nhiệt +Cấu trúc tàu vũ trụ 1.1.1.4 Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh: -Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh đường tròn 360 xung quanh đất có độ cao khoảng 36.000 km đường xích đạo nên nguồn tài nguyên có hạn Với đà phát triển thơng tin vệ tinh, khơng giới hạn vệ tinh thông tin quốc tế, mà bao gồm số vệ tinh nội địa khu vực Cho nên vấn đề ùn tắc quỹ đạo địa tĩnh vấn đề lớn -Vì người ta thực biện pháp sau: +Giới hạn số vệ tinh phóng +Sử dụng lại tần số cách dùng phân cực vng góc +Sử dụng điều chế số nhiều mức, nhiều pha để tăng số bit truyền 1.1.1.5 Q trình phóng vệ tinh -Mỗi vệ tinh đưa lên quỹ đạo theo hai cách sau: +Dùng tên lửa đẩy nhiều tầng +Dùng phương tiện phóng sử dụng nhiều lần: tàu thoi -Ta xét ví dụ việc phóng vệ tinh dùng tên lửa đẩy tầng: Đầu tiên vệ tinh phóng lên quỹ đạo chờ, nhờ sử dụng tầng thứ thứ hai Đó quỹ đạo trịn có độ cao ( 200  300 km) so với mặt đất Sau đưa lên quỹ đạo chuyển tiếp sức đẩy tầng thứ Là quỹ đạo Elip có cận điểm quỹ đạo chờ, viễn điểm quỹ đạo địa tĩnh Vệ tinh quỹ đạo chuyển tiếp dưa vào quỹ đạo địa tĩnh viễn điểm tên lửa gọi động đẩy viễn điểm (AKM) đặt vệ tinh Tuy nhiên vệ tinh đến không trở thành vệ tinh địa tĩnh, thực chất đặt quỹ đạo trượt, gần quỹ đạo địa tĩnh, sau đưa đến vị trí định trước cuối đạt tới điểm quỹ đạo địa tĩnh cho hoạt động phận đẩy nhỏ Quỹ đạo trượt Cận điểm Quỹ đạo chờ  Quỹ đạo địa tĩnh ( Tròn) R=36.000Km Viễn điểm Quỹ đạo chuyển tiếp ( Elip ) 9( 1.1.2 Các Hệ Thống Thông Tin: 1.1.2.1 Các hệ thống thông tin quốc tế: - INTELSAT: (International Telecommunications Satellite Organization) + Là tổ chức quốc tế (tổ chức vệ tinh thông tin quốc tế) cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh toàn cầu, dựa sở thương mại; Là hệ thống toàn cầu mở cửa cho quốc gia, khơng phân biệt hệ thống trị trình độ phát triển kinh tế + Intelsat chia toàn giới làm vùng (khu vực) phủ sóng tới tất vùng để cung cấp tất dịch vụ đến nơi trái đất Bao gồm vùng: Đại Tây Dương, Thái Bình Dương Aán Độ Dương +Đặc điểm tổ chức Intelsat Tư cách hội viên nước gồm có: Chính phủ Tổ chức khai thác thông tin Tổ chức đưa định cao gồm có: Hội nghị nước ký hiệp ước Hội nghị toàn thể bên tham gia Bằng cách quản lý Intelsat cung cấp không dịch vụ công cộng đến trạm mặt đất tiêu chuẩn, mà cung cấp mạch điện vệ tinh mềm dẻo, linh hoạt đáp ứng đòi hỏi riêng biệt người sử dụng - INMARSAT: (International Marine Satellite Organization) Là tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế thành lập năm 1979 để khai thác quản lý tốt dịch vụ thông tin hàng hải giới 1.1.2.2 Các hệ thống vệ tinh khu vực -Do nhu cầu nước khu vực thông tin ngày tăng, Châu Á, nước xung quanh Việt nam có vệ tinh thơng tin địa tĩnh sau (ngoài vệ tinh quốc tế như: Intelsat I, V-F7, VA, VI): +Chinasat 1,2 : Trung quốc +Asiasat : Tổ chức vệ tinh Châu Á +Pataga B1, B2 : Indonesia +Statstrosat 6, 14, 13 : Nga +Thaicom : Thái lan Coi chi tiết thơng số phần phụ lục 1.2 ĐẶC TÍNH TẦN SỐ TRONGTHƠNG TIN VỆ TINH Nếu tín hiệu Xa (t) có tần số max (fa) sau tín hiệu rời rạc hóa, khơi phục hoàn toàn tần số lấy mẫu Fs thỏa: Fs  2fa X Hay Ts (max) ½ Ta -Ts (max): gọi khoảng Nyquist khoảng thời gian dài dùng để lấy mẫu tín hiệu Méo Ts lớn khoảng Nyquist gọi méo xếp chồng hình vẽ: Xung lấy mẫu 8kHz Biên độ lấy mẫu 4-4,6 7,7 8,3 11.4-12 f(kHz) Xung lấy mẫu 7kHz Biên độ lấy mẫu f(kHz) 10 11 14 Mạch điện dùng để lấy mẫu thường lấy mẫu trì sau: Tụ tích điện Tín hiệu PAM Nguồn tương tự = ~ Tạo xung ۸ KĐ đệm có trở kháng cao +) Lượng tử hóa: Là q trình xấp xỉ biên độ tín hiệu lấy mẫu theo mức định sẵn lượng tử hóa (Tức biến đổi tín hiệu liên tục theo thời gian thành tín hiệu biên độ rời rạc ) hình vẽ: Gọi: + N: số bước lượng tử hóa có (N+1) trị thềm xác định + Y1…Yn tín hiệu xuất tương ứng vời N mức Với lượng tử hóa tuyến tính bước lượng tử hóa có kích thước Q= 2V -2n-1 = 2V N-1 (và N=2n) Với: - (n) chiều dài từ mã đơn vị thơng tin Tín hiệu vào X(t) Biên độ X7ä Xq(t) m7ä X5 m5 a X3 m3 X1 m1 Q mức X0 -m1 X1 Ts 2TS 3Ts 4Ts 5Ts 6Ts 7Ts -m3 X3 -m5 a X5 m7 - X7 -V: Tầm biên độ cực đại ( n tăng sai số lượng tử hóa giảm) + Sai số lượng tử hóa: -Xảy lượng tử hóa tồn số hữu hạn mức để xấp xỉ biên độ rời rạc tín hiệu Vq2 Va Vq1 - Sai số tuyệt đối lượng tử hóa eq = Va-Vq ½ Step Va: biên độ mẫu tín hiệu rời rạc xét -Sai số tương đối cực đại lượng tử hóa [q] Step Vn Q = - = Va (W-1) Va Step Chiều dài từ mã: 100 Vm n = 3.32 log10 ( - + 1) % q | Va| +) Mã hóa: Là mã hóa mức lượng tử hóa cố định dãy nhị phân gọi từ mã Ta biết số lượng mức lượng tử hóa : N=2n Tức từ mà có 2n bit Ví dụ: Nếu có 16 mức lượng tử (n) =4 gồm từ mã: 0000 = 0v 0001 =1v -1111 = 12v Theo khuyến nghị CCITT hệ thống PCM có bit cho từ mã nghĩa có 256 từ mã (256 mức) Tín hiệu số PCM truyền trực tiếp cự ly ngắn phải xử lý băng tần dùng để điều chế sóng mang +) Độ rộng tần PCM {BW} br BW = -2 br : tốc độ truyền ký hiệu PCM và: br = n.fs Với : n số bit truyền fs tần số lấy mẫu (KHz) 2/ Điền xung mã vi sai (DPCM): Một phương pháp làm giảm độ rộng băng tần [BW]còn nửa giảm số bit (n) từ mã nửa Người ta đưa phương pháp DPCM , truyền độ chênh lệch mẫu cạnh mã hóa Vì độ chênh lệch mậu cạnh thường nhỏ trị số biên độ xung lấy mẫu nên đặc trưng cho độ chênh lệch cần số bit Đặc biệt điều xảy tín hiệu video , âm trị số âm thay đổi không rõ rệt thời điểm lấy mẫu Ví dụ: Tín hiệu truyền hình đen trắng sử dụng PCM có 256 mức từ mã bit Khi sử dụng DPCM có chất lượng PCM sử dụng mức lượng tử từ mã bit Như BW (DPCM) = 3/8 (PCM) Tuy nhiên phương pháp sai số lượng tử lớn tín hiệu analog có thay đổi nhanh từ mức sang mức khác Mặt khác máy thu giải mã độ chênh lệch tín hiệu gửi đi, tích phân lại cộng với tín hiệu khơi phục trước Vì cần lỗi cộng vào suốt q trình phục hồi cấu trúc 3/ Điều chế DELTA: Trong kỹ thuật PCM cho phép A/D tạo bit song song để biểu diễn mức PCM tốc độ mã hóa chậm, Để nâng cao khả A/D người ta dùng phương pháp chế Delta Điều chế Delta loại điều xung mã vi sai bít để biểu diễn giá trị tương đối mức biên độ PAM cách lấy mức biên độ thứ Mi hồi tiếp so sánh với mức Mi+1, kết qủa Mi+1 > Mi e(t) = ngược lại e(t) = Như đầu thu e(t) = tạo mức có biên độ lớn mức cũ Sơ đồ mạch dạng tín hiệu điều chế sau: S(t),f(in) Comparator S'(t) fs e(t) D Q Latch CK Kênh truyền Intearator ∫e(t)d t (OSC) Tín hiệu kè Intearator ∫e(t)d S'(t) t (OSC) Trong đó: S(t) tín hiệu Analog có phổ tần fin dạng xung PAM S’(t) tín hiệu hồi tiếp để so sánh xung biên độ trước e(t) tín hiệu số hài +)-Nhiễu lượng tử: Là tín hiệu vi phân l(t) tăng hay giảm từ sinh tín hiệu S’(t) dao động kè xung quang tín hiệu analog (khơng thể tránh được), Để khắc phục ta tăng fs(Ts giảm) Step giảm Tuy nhiên BW tăng phức tạp thiết kế +)-Quá tải độ dốc: Khi  <  : Tín hiệu kè theo không kịp sinh tải độ dốc nên tín hiệu bị méo dạng Khắc phục: Giảm Ts giảm Step (h) chọn: fs h fin = 2 Vm Băng thông tối thiểu cho phép BW = .Vm fin/h Rất lớn tiêu thiết kế (do fs lớn) Nngười ta dùng loại điều chế Delta có độ dốc biến đổi (VSDM), loại điều chế Delta có độ dốc biến đổi liên tục (CVSD): Bằng cách kiểm tra bit (1) bit (0) để tăng hay giảm (h) bắt kịp S(t) , S(t) thay đổi đột ngột Nguyên tắc : Tạo S’(t) có độ dốc biến đổi cho ngày kè theo S(t) [ h biến đổi] +[ h] tăng tín hiệu S(t) biến đổi +[ h] giảm tín hiệu S(t) biến đổi Sóng hệ thống CVSD Phụ lục B BẢNG TRA CỨU CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU CATV BẢNG BẢNG GÓC NGẨNG, GÓC PHƯƠNG VỊ VÀ SAI LỆNH KINH TUYẾN Tên vệ tinh Asiasat Palapa B2 Chinasat Palapa B1 Stationar 14 Stationar Chinasat Stationar 13 Thaicom Intelsat VI Intelsat V F7 Intelsat VA Toạ độ vệ tinh 1160E 1130E 1100E 1080E 950E 900E 8705E 800E 7805E 630E 600E 570E Ghi : 0E độ kinh đông Sai lệch kinh tuyến E - S HN SG -10060 -7016 -4016 -2016 +10084 +15084 +18034 +25084 +27034 +42084 +45084 +48084 -9038 -6038 -3038 -1038 +11062 +16062 +19012 +26062 +28012 +43062 +46062 +49062 Góc ngẩng e Góc phương vị  a HN SG HN SG 630 640 64090 65020 620 59040 57070 510 490 370 340 310 73029 75033 75056 77023 71040 66082 64035 56061 560 38048 360 320 1530 1640 168050 1740 2060 2170 222070 2320 234062 2480 2510 252050 1400 1520 160028 172090 227086 2380 241074 2480 249060 258092 2600 2610 BẢNG VÙNG PHỦ SÓNG CỦA VỆ TINH TRUYỀN HÌNH Nước Thành phố Góc ngẩng  (0) Cơng suất phủ sóng (dBW) Hàn Quốc Trung Quốc Seoul Bắc Kinh Quảng Châu Chengdu Tôkyo Osaka Ulan Bator 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 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 Nhật Mông Cổ Hồng Kông Đài Loan Philipin Việt Nam Lào Campuchia Thái Lan Malaysia Singapo Brunei Inđonesia Miến Điện Banglades Nepal Aán Độ Pakistan Iran Irac Oman Gulf States Syria Thổ Nhĩ Kỳ Saudi Arabia Taipei Manila Hà Nội TP HCM Viêng Chăn Phnom Pênh Bangkok Kuala Lumper BSB Medan Jakarta Rangôn Danka Katmadu Delhi Bombay Madras Karachi Islamabad Teheran Baghdad Damacus Ankara Riyadh Đường kính anten thu cá nhân (m) 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 (Cho máy thu) Kênh 1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H 10H 11H 12H 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10V 11V 12V Tần số máy thu (GHz) 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 Tần số máy phát từ mặt đất lên vệ tinh (GHZ) 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 : H phân cực ngang (Horiziontal) V phân cực đứng (Vectical) Ví dụ 1H kênh phân cực ngang 2V kênh phân cực đứng BẢNG CÁC KÊNH VỆ TINH PALAPA-B Kênh 1H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H 10H 11H 12H 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10V 11V 12V Tần số máy thu (GHz) 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 Tần số máy phát từ mặt đất lên vệ tinh (GHZ) 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 Chú thích : 1V kênh phân cực đứng (Vectical) 1H kênh phân cực ngang (Horiziontal) Phụ lục C CÁC THÔNG SỐ BỔ SUNG CHO PHẦN LÝ THUYẾT KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH SƠ ĐỒ KHỐI BỘ ĐIỀU CHẾ QPSK: I(t) Bộ dao động Tín hiệu điều chế QPSK  /2 Q(t) Q(t) I(t) tín hiệu băng gốc có dạng sóng sau: I(t) b1 b3 b5 b7 b2 b4 b6 b8 Q(t) SƠ ĐỒ KHỐI BỘ GIẢI ĐIỀU CHẾ QPSK: LPF BPF D I(t) CR CLR /2 LPF D Q(t) Phụ lục D CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO CÁC CHỮ VIẾT TẮT FDMA Frequency Division Multiple Access TDMA Time Division Multiple Access CDMA Code Division Multiple Access INTELSAT International Telecommunications Satellite Organization INMARSAT International Marine Satellite Organization FM: Frequency Modulation ( Điều chế tần số ) PM: Phare Modulation ( Điều chế pha ) AM: Amplitude Modulation ( Điều chế biên độ ) DSB: Double Side Band ( Điều chế song biên ) SSB: Single Side Band ( Điều chế đơn biên ) PAM: Pulse Amplitude Modulation ( Điều chế biên độ xung ) PFM: Pulse Frequency Modulation ( Điều chế tần số xung ) PPM: Pulse Phare Modulation ( Điều chế pha xung ) PWM: Pulse Width Modulation ( Điều chế độ rộng xung ) ASK: Amplication Shift Key ( Khóa dịch chuyển biên độ ) FSK: Frequency Shift Key ( Khóa dịch chuyển tần số ) PSK: Phare Shift Key ( Khóa dịch chuyển pha ) PCM: Pulse Code Moduation ( Điều chế xung mã sử dụng thông dụng điều chế ghép kênh ) DPCM: Differential PCM ( Điều chế xung mã visai ) DM: Delta Modulation ( Dùng nhiều truyền số liệu ) C/N Carrier To Noise Ratio S/N Signal To Noise Ratio EIRP Equivalent Istropic Radiated Power DBS Direct Broadcating Satellite CATV Cable Television HDTV High Difinition Television CAMC Combined Multiplexed Analogue Component VSWR Voltage Standing Waves Ratio HPA High Power Amplifier LNA Low Noise Amplifier LNB Low Noise Blockconverter FEC Forward Error Correction ARQ Automatic Repeat Request U/C Up Converter MOD Modulation AKM Apogee Kick Motor BER Bit Error Rate PN Rseudnoise SS-TDMA Satellite Swiched TDMA SCPC Single Chanel Per Carrier XPD Cross-polarization Discrimination TÀI LIỆU THAM KHẢO Công Nghệ Thông Tin Vệ Tinh Biên dịch: KS Nguyễn Đình Lượng NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Truyền Hình Số Và HDTV Gs Ts Nguyễn Kim Sách NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Satellite Communications Timothy Pratt – Charles W.Bostian Thu Truyền Hình Trực Tiếp Từ Vệ tinh Gs Ts Nguyễn Kim Đính Truyền Hình Qua Vệ Tinh Rene Besson ... Tắt Và Tài Liệu Tham Khảo Phần KHẢO SÁT HỆ THỐNG THƠNG TIN VỆ TINH Chương TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNGTHÔNG TIN VỆ TINH 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.1.1 Thông Tin Vệ Tinh. .. Phần 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Chương 1: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN VỆ TINH trang1 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ THÔNG TIN VỆ TINH trang1 1.1.1 Thông Tin Vệ Tinh ... khác Loại vệ tinh nhân tạo sử dụng cho thông tin vệ tinh gọi vệ tinh thông tin -Khi quan sát từ mặt đất, di chuyển vệ tinh theo quỹ đạo bay người ta thường phân vệ tinh làm hai loại: +Vệ tinh quỹ