Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp.Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 04 năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) Lê Nhật Bình Lê Nhật Bình iv LỜI CẢM ƠN Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Thanh Dũng tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực luận văn Xin chân thành gừi lời cảm ơn đến Cô PGS.TS Trần Thu Hà Thầy TS Lê Mỹ Hà chấm phản biện luận văn hướng dẫn tơi hồn thành báo cáo luận văn để đạt kết tốt Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tồn thể Q Thầy Cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh giảng dạy, hướng dẫn tạo điều kiện, môi trường học tập tốt cho Cảm ơn q thầy cơ, anh chị phịng Đào tạo Sau đại học trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ, giải đáp vướng mắc thủ tục hành cho thời gian học vừa qua Chân thành cảm ơn Học viện Hàng không Việt Nam tạo điều kiện để tơi tham gia hồn thành học khóa học Xin cảm ơn anh chị học viên lớp KĐT13A ngành Kỹ thuật điện tử chia sẽ, hỗ trợ, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Xin kính chúc sức khỏe Q Thầy Cơ, Anh Chị chân thành cảm ơn Học viên Lê Nhật Bình Lê Nhật Bình v TĨM TẮT LUẬN VĂN Đề tài thực việc nghiên cứu đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn, mơ lại ngun lý tín hiệu hệ thống đài phát dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn phần mềm matlab, sau tạo nhiễu tín hiệu thu để phù hợp với thực tế can nhiễu môi trường truyền tác động, nhiễu máy phát… Từ dùng thuật tốn biến đổi wavelet để triệt nhiễu tín hiệu thu có can nhiễu để xác định xác thơng tin từ máy phát hệ thống dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn Cơng việc triệt nhiễu dùng thuật toán biến đổi wavelet cách dùng hàm wavelet mức ngưỡng mức phân tách khác wavelet packet để triệt nhiễu tín hiệu thu phần mềm matlab, sử dụng file m để viết dạng Gui để thể kết cơng việc thực Lê Nhật Bình vi MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN .v TÓM TẮT LUẬN VĂN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi Chương .1 TỔNG QUAN .1 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu 1.1.2 Một số kết nghiên cứu nước 1.1.3 Mục đích đề tài nghiên cứu 1.1.4 Nhiệm vụ giới hạn đề tài .6 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.1.6 Khả ứng dụng Chương .8 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn 2.1.1 Giới thiệu .8 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 2.1.3 Sơ đồ khối đơn giản hệ thống 12 2.2 Các loại nhiễu tác động vào tín hiệu thơng tin 21 2.2.1 Mơ hình nhiễu số khái niệm .21 2.2.2 Đặc tính tần số nhiễu .22 2.2.3 Nhiễu Trắng .23 Lê Nhật Bình vii 2.3 Biến đổi wavelet 25 2.3.1 Biểu diễn thời gian – tần số tín hiệu 26 2.3.2 Nguyên lý bất định .26 2.3.3 Các Atom tần số 27 2.3.4 Phép biến đổi Fourier cửa sổ 28 2.3.5 Mặt phẳng thời gian tần số hộp Heisenberg 28 2.3.6 Biến đổi wavelet liên tục 29 2.3.7 Biến đổi wavelet rời rạc .30 2.3.8 Biến đổi wavelet Packet .31 2.3.9 Quan điểm nghiên cứu 33 Chương 35 TRIỆT NHIỄU BẰNG WAVELET 35 3.1 Lựa chọn Wavelet 35 3.2 Mơ hình xử lý nhiễu .36 3.3 Khử nhiễu phương pháp đặt ngưỡng cứng mềm 38 Chương 40 MÔ PHỎNG 40 4.1 Hệ thống đài dẫn đường vô hướng VOR 40 4.1.1 Tín hiệu pha chuẩn đài VOR 40 4.1.2 Tín hiệu pha biến thiên đài VOR .40 4.1.3 Tín hiệu tổng hợp thu 42 4.2 Quá trình xử lý nhiễu 43 Chương 52 KẾT LUẬN .52 5.1 Kết luận 52 5.2 Hướng phát triển đề tài 53 Lê Nhật Bình viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hệ thống đài Vor Hình 2: Nguyên lý hoạt động đài Vor Hình 3: Giãn đồ xạ tín hiệu pha chuẩn 10 Hình 4: Phổ cao tần đài Vor 11 Hình 5: Sơ đồ khối đơn giản hệ thống Vor 14 Hình 6: Mật đổ phổ công suất nhiễu trắng .23 Hình 7: Mơi trường truyền dẫn với có mặt nhiễu trắng 23 Hình 8: Hàm phân bố Gauss 24 Hình 9: Mật độ cơng suất nhiễu .24 Hình 10: Đặc tính thời gian tần số WFT 29 Hình 11: Biến đổi wavelet mở rộng thành wavelet packet .31 Hình 12: Cây wavelet packet theo không gian 32 Hình 1: Mơ hình khử nhiễu dãy lọc hai kênh 37 Hình 2: Ngưỡng cứng ngưỡng mềm 37 Hình 1: Tín hiệu 30Hz Pha chuẩn 40 Hình 2: Dùng cánh tay đòn mang anten quay ngược chiều kim đồng hồ 40 Hình 3: Tín hiệu 30Hz Pha biến thiên góc pha 2060 41 Hình 4: Tín hiệu thu từ đài VOR khơng có can nhiễu .43 Hình 5: Tín hiệu thu từ đài VOR có nhiễu .43 Hình 6: Giao diện chương trình mô 45 Hình 7: Tách sóng pha chuẩn khơng sử dụng wavelet 46 Hình 8: Tách sóng Pha chuẩn dùng biến đổi Wavelet .46 Hình 9: Tách sóng Pha biến thiên không sử dụng wavelet 49 Hình 10: Tách sóng Pha biến thiên dùng biến đổi Wavelet .49 Lê Nhật Bình ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha chuẩn sau triệt nhiễu ( Hàm Haar, Coif5, Db10) Error! Bookmark not defined Bảng 2: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha chuẩn sau triệt nhiễu ( Hàm: Sym7 Bior3.1, Rmey) Error! Bookmark not defined Bảng 3: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha biến thiên sau triệt nhiễu ( Hàm Haar, Coif5, Db10) Error! Bookmark not defined Bảng 4: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha biến thiên sau triệt nhiễu ( Hàm: Sym7 Bior3.1, Rmey) Error! Bookmark not defined Lê Nhật Bình x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên nước Tên Việt Nam CNS AMS Communication, Navigation, Surveillance Aeronautical Mobile Services AFS Aeronautical Fix Services VHF NDB Very High Frequency Non-Directional Beacon VOR VHF Omni-directional Range DME Distance Measuring Equipment GPS Global Positioning System PSWF Prolate Spheroidal Wave Function FFT Fast Fourier Transform WFT Windowed Fourier Transform Dịch vụ thông tin, dẫn đường, giám sát Thông tin lưu động hàng khơng Thơng tin cố định hàng khơng Sóng cao tần Đài dẫn đường vô hướng Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn Thiết bị đo khoảng cách Hệ thống định vị toàn cầu Hàm nén wavelet thống kê miền cảm quan Biến đổi Fourier nhanh Phép biến đổi Fourier cửa sổ Lê Nhật Bình xi Chương 1: Tổng quan Chương TỔNG QUAN Chương trình bày tổng quan lĩnh vực nghiên cứu, mục đích, nhiệm vụ giới hạn đề tài 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu Việc đảm bảo an toàn cho ngành vận tải hàng không giới quan tâm nhiều bối cảnh mà ngành hàng khơng đóng vai trị khơng thể thiếu phát triển lên kinh tế, trị xã hội quốc gia Bên cạnh bùng nổ khoa học kỹ thuật thập niên gần phát triển cách nhanh chóng, thay đổi tồn hệ thống, sở vật chất cũ, mở kỷ nguyên – kỷ nguyên khoa học kỹ thuật Để đảm bảo cho chuyến bay an tồn, có nhiều hệ thống máy móc với vai trị cụ thể chức cụ thể để đảm bảo cho an toàn Cụ thể nhất, hệ thống thông tin – dẫn đường – giám sát kỹ thuật mà từ hệ thống cung cấp cho chuyến bay đến sân bay, chuyến bay cảnh qua vùng thông báo bay khu vực nước Hệ thống thơng tin – dẫn đường – giám sát đóng vai trị quan trọng phương tiện để liên lạc người lái kiểm sốt viên khơng lưu Và nói hệ thống quản lý khơng lưu khơng thể tồn khơng có hệ thống trang thiết bị kỹ thuật thông tin – dẫn đường – giám sát Hệ thống dẫn đường vơ tuyến sóng cực ngắn hệ thống phát sóng điện từ, giúp máy bay bay đường bay đến đích định, không vi phạm quy tắc không lưu hay uy hiếp an toàn cho người tài sản máy bay mặt đất Do đó, việc xử lý tín hiệu nói riêng tín hiệu hệ thống dẫn đường vơ tuyến sóng cực ngắn nhận quan tâm nhiều nhà nghiên cứu nhằm cải thiện tốt đặc tính hệ thống dẫn đường vơ tuyến sóng cực ngắn Trong đó, nhiều cơng cụ xử lý tín hiệu đời cho thấy Lê Nhật Bình Chương 1: Tổng quan tác dụng định việc xử lý tín hiệu, mà bật phương pháp biến đổi wavelet quan tâm nhiều nhà nghiên cứu Biến đổi wavelet áp dụng cho nhiều loại tín hiệu, đặc biệt tín hiệu liên tục, khơng tuần hồn Nhiều ứng dụng biến đổi wavelet có kết tốt hẵn biến đổi khác như: phân tích phổ, nén tín hiệu, khử nhiễu,… Một số nghiên cứu dựa vào đặc tính thơng kê biến ngẫu nhiên, xét tín hiệu nhiễu trình ngẫu nhiên qua đặc tính thơng kê Phương pháp khử nhiễu phi tuyến sở wavelet nghiên cứu ứng dụng nhiều, xử lý tín hiệu nhỏ mơi trường nhiễu phức tạp Nhiều nghiên cứu sử dụng xây dựng nên quy luật tín hiệu nhiễu mang tính tổng qt đặc thù sau áp dụng giải thuật ngưỡng để hạn chế thành phần nhiễu Ngồi cịn có hướng nghiên cứu khác khử nhiễu wavelet sử dụng Markov ẩn, mơ hình hóa phụ thuộc hệ số wavelet liền kề Markov ẩn sai đố trung bình bình phương cực tiểu cho ước lượng nén nhiễu Các phương pháp ngưỡng cịn lại hội tụ mơ hình thống kê hệ số wavelet lớp tín hiệu để chọn giá trị ngưỡng [10] Phần lớn cơng trình nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm ứng dụng thực tế tập trung khai thác phát triển phương pháp ngưỡng wavelet Donoho Johnstone chứng minh số lý thuyết quan trọng phương pháp ngưỡng wavelet chứng tỏ rằng: phương pháp ngưỡng wavelet tối ưu việc giảm thiểu lỗi, tốc độ xử lý nhanh Do luận văn xét đến việc dùng ngưỡng mức phân tách khác để khử nhiễu tín hiệu Nhìn chung đề tài nghiên cứu khử nhiễu phương pháp dùng ngưỡng mức phân tách khác có thay đổi xung quanh giá trị ngưỡng hàm ngưỡng theo quan điểm khác nhau, bổ sung cho lý thuyết khử nhiễu cho ứng dụng thực tế cụ thể Trong số trường hợp ứng dụng cụ thể, tham số phương sai chọn theo giá trị thực nghiệm, chưa có phương pháp tính tổng qt Giá trị ngưỡng mềm dẻo cách phân khối theo mức phân giải, chưa sát với đặc tính nhiễu Lê Nhật Bình Chương 4: Mơ Hình 4: Tín hiệu thu từ đài VOR khơng có can nhiễu 4.2 Q trình xử lý nhiễu Phương trình tốn tín hiệu thu từ đài VOR Thêm nhiễu vào + Thuật tốn ngưỡng Tín hiệu triệt nhiễu Hình 5: Tín hiệu thu từ đài VOR có nhiễu Lê Nhật Bình 43 Chương 4: Mơ Lưu đồ giải thuật Bắt đầu Tạo tín hiệu thu Cộng nhiễu vào tín hiệu thu Chọn mức phân tách Biến đổi DWT Chọn họ Wavelet Triệt nhiễu Chọn ngưỡng Tín hiệu triệt nhiễu Kết thúc Lê Nhật Bình Tạo nhiễu 44 Hiển thị kết Chương 4: Mô Giao diện chương trình mơ Hình 6: Giao diện chương trình mơ Lê Nhật Bình 45 Chương 4: Mơ Hình 7: Tách sóng pha chuẩn khơng sử dụng wavelet Hình 8: Tách sóng Pha chuẩn dùng biến đổi Wavelet Bảng 4.1: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha chuẩn sau triệt nhiễu ( Hàm Haar, Coif5, Db10) Haar Haar Coif Coif5 Db10 Db10 Level level 10 level level 10 level Level 10 -5 dB -1.17584 dB 1.69121 dB 0.43678 dB 1.91812 dB 0.45323 dB 1.18425 dB -4 dB 0.54162 dB 1.23512 dB 0.73463 dB 1.84782 dB 0.73741 dB 1.58964 dB SNR Lê Nhật Bình 46 Chương 4: Mơ -3 dB 0.84854 dB 1.24836 dB 0.94581 dB 1.57904 dB 0.46369 dB 1.89725 dB -2 dB 1.20552 dB 2.35258 dB 1.35009 dB 2.34253 dB 1.31533 dB 2.90798 dB -1 dB 2.36237 dB 3.69031 dB 2.49277 dB 3.95152 dB 2.48655 dB 3.27475 dB dB 3.00492 dB 4.82002 dB 3.03205 dB 4.90653 dB 3.02431 dB 4.54634 dB dB 4.56374 dB 5.86352 dB 4.89652 dB 6.2353 dB 4.06623 dB 6,42335 dB dB 5.13533 dB 6.94635 dB 5.43378 dB 7.94306 dB 6.05433 dB 7.98425 dB dB 5.86238 dB 7.26426 dB 6.2043 dB 8.55384 dB 6.95245 dB 8.87355 dB dB 6.53263 dB 7.84752 dB 6.85743 dB 9.26322 dB 7.01943 dB 9.55648 dB dB 7.13904 dB 9.87443 dB 7.43532 dB 10.91533 dB 8.34858 dB 11.53328 dB Khi tỷ số tín hiệu nhiễu tín hiệu thu 1dB hàm wavelet Haar mức phân giải 10 đáp ứng tiêu chuẩn, hàm wavelet Coif5, Db10 đáp ứng Nhưng dạng sóng giải điều chế tín hiệu pha chuẩn pha biến thiên hàm wavelet Haar khơng xác Với mức phân giải cao thời gian thực lâu chất lượng thông tin nhiễu tốt Đáp ứng tiêu chuẩn theo quy định ICAO lớn 5dB Bảng 4.2: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha chuẩn sau triệt nhiễu ( Hàm: Sym7 Bior3.1, Rmey) Sym Sym Bior 3.1 Bior 3.1 Rmey Rmey Level level 10 level level 10 level Level 10 -1.13458 dB 1.23461 dB 0.45234 dB 1.98353 dB 0.48345 dB 1.57325 dB SNR -5 dB Lê Nhật Bình 47 Chương 4: Mô -4 dB 0.55445 dB 1.24212 dB 0.73753 dB 1.84345 dB 0.77341 dB 1.35724 dB -3 dB 0.82722 dB 1.20366 dB 0.94036 dB 1.46904 dB 0.94738 dB 1.2938 dB -2 dB 1.2362 dB 2.32905 dB 1.58375 dB 2.94933 dB 1.68323 dB 2.93708 dB -1 dB 2.57825 dB 3.68227 dB 2.72682 dB 3.63926 dB 2.48363 dB 3.04075 dB dB 4.09303 dB 4.92693 dB 4.15838 dB 4.83693 dB 4.03451 dB 5.28925 dB dB 5.05732 dB 6.03696 dB 5.47252 dB 6.52751 dB 5.76653 dB 6,79368 dB dB 5.82953 dB 6.52582 dB 5.82592 dB 7.82896 dB 6.03933 dB 7.55559 dB dB 6.48904 dB 7.27242 dB 6.23108 dB 8.32461 dB 6.94416 dB 8.64246 dB dB 6.84578 dB 7.58342 dB 6.98416 dB 9.94169 dB 7.61863 dB 9.42904 dB dB 7.67284 dB 9.46892 dB 7.48194 dB 10.4611 dB 8.49274 dB 11.49483 dB Khi tỷ số tín hiệu nhiễu tín hiệu thu 1dB sử dụng hàm wavelet Sym7, Bior3.1, Rmey đáp ứng tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB Khi mức độ can nhiễu vào thấp tỷ số tín hiệu nhiễu sau triệt nhiễu tăng lên Lê Nhật Bình 48 Chương 4: Mơ Hình 9: Tách sóng Pha biến thiên khơng sử dụng wavelet Hình 10: Tách sóng Pha biến thiên dùng biến đổi Wavelet Bảng 4.3: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha biến thiên sau triệt nhiễu ( Hàm Haar, Coif5, Db10) Haar Haar Coif Coif5 Db10 Db10 SNR Level level 10 level level 10 level Level 10 -5 dB -1.37358 dB 1.87357 dB 0.84573 dB 1.33453 dB 0.25626 dB 1.56734 dB -4 dB 0.18659 dB 1.93692 dB 0.71113 dB 1.53834 dB 0.79483 dB 1.34443 dB -3 dB 0.53482 dB 1.74501 dB 0.73683 dB 1.85824 dB 0.62368 dB 1.84593 dB -2 dB 1.73583 2.93823 dB 1.83952 2.58273 1.58273 2.33526 Lê Nhật Bình 49 Chương 4: Mơ dB dB dB dB dB -1 dB 2.73484 dB 3.47834 dB 2.93685 dB 3.25824 dB 2.75325 dB 3.58245 dB dB 4.58252 dB 4.52483 dB 4.58356 dB 4.58356 dB 4.45108 dB 5.25555 dB dB 5.53842 d3B 6.36247 dB 5.47295 dB 6.36825 dB 5.58358 dB 6,36835 dB dB 5.35682 dB 6.54582 dB 5.86336 dB 7.94524 dB 6.74583 dB 7.58347 dB dB 6.62834 dB 7.58353 dB 6.63553 dB 8.36825 dB 6.57817 dB 8.58245 dB dB 6.25627 dB 7.52853 dB 6.53482 dB 9.58249 dB 7.57824 dB 9.82457 dB dB 7.27582 dB 9.58245 dB 7.28645 dB 10.83635 dB 8.63689 dB 11.58483 dB Tương tự pha chuẩn, tỷ số tín hiệu nhiễu đầu thu 1dB tín hiệu sau giải điều chế dùng thuật toán wavelet đảm bảo tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB Hàm wavelet Haar sử dụng cho dạng sóng giải điều chế khơng với tín hiệu ban đầu Bảng 4.4: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha biến thiên sau triệt nhiễu ( Hàm: Sym7 Bior3.1, Rmey) Sym Sym Bior 3.1 Bior 3.1 Rmey Rmey SNR Level level 10 level level 10 level Level 10 -5 dB -1.64324 dB 1.83752 dB 0.93759 dB 1.39275 dB 0.73527 dB 1.82741 dB -4 dB 0.62745 dB 1.32692 dB 0.41742 dB 1.93862 dB 0.58372 dB 1.89237 dB -3 dB 0.83652 dB 1.29642 dB 0.92342 dB 1.59374 dB 0.05922dB 1.73652 dB Lê Nhật Bình 50 Chương 4: Mơ -2 dB 1.83651 dB 2.95327 dB 1.86523 dB 2.94217 dB 1.62352 dB 2.84362 dB -1 dB 2.87634 dB 3.81632 dB 2.78635 dB 3.54732 dB 2.75357 dB 3.23467 dB dB 3.24782 dB 4.23724 dB 3.57272 dB 4.25482 dB 3.58247 dB 4.27517 dB dB 4.15824 dB 5.48247 dB 4.43826 dB 6.94826 dB 5.12735 dB 6,94377 dB dB 5.93463 dB 6.94736 dB 5.92852 dB 7.58725 dB 6.23483 dB 7.48205 dB dB 5.48268 dB 7.52371 dB 6.82593 dB 8.83615 dB 6.58273 dB 8.38265 dB dB 6.58262 dB 7.35825 dB 6.62759 dB 9.36278 dB 7.51561 dB 9.27732 dB dB 7.92372 dB 9.93852 dB 7.93852 dB 10.38527 dB 8.93852 dB 11.35826 dB Khi tỷ số tín số tín hiệu nhiễu mức 1dB đáp ứng tiêu chuẩn Với mức phân tách thời gian đáp ứng nhanh hơn, với mức phân tách 10 tỷ số tín hiệu nhiễu đáp ứng tốt Qua bảng 4.1, 4.2, 4.3 4.4, ta thấy tỷ số tín hiệu nhiễu tín hiệu đầu vào mức 1dB tất hàm wavelet mức phân tách sử dụng cho kết đảm bảo theo tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB sau triệt nhiễu Chỉ riêng hàm wavelet Haar cho dạng sóng khơng so với dạng sóng đầu vào Thời gian chương trình thực lâu lý sử dụng mức phân tách cao giải thuật chương trình chưa tốt Lê Nhật Bình 51 Chương 5: Kết luận Chương KẾT LUẬN Trong thời đại mà giao lưu, trao đổi, buôn bán nước vượt qua giới hạn nước, nước lân cận mà đến tầm châu lục, giới Giao thông hàng không yếu tố then chốt để thực việc Do an tồn giao thơng hàng khơng mối quan tâm lớn Để đảm bảo cho an tồn giao thơng hàng khơng, nhiều hệ thống thiết bị với khoa học kỹ thuật cao áp dụng, mang lại an toàn gần tuyệt cá nhân, tập thể muốn sử dụng phương tiện giao thông hàng không Biết cấp thiết vấn đề trên, nhiều nhà khoa học tìm nhiều cách khác để nâng cao an tồn vận tải hàng khơng Nhưng thực chưa nhiều nghiên cứu phổ biến cộng đồng hãng sản xuất thiết bị muốn giữ bí mật nguyên lý hoạt động, cấu trúc vận hành,… thiết bị hãng sản xuất lý kỹ thuật hàng vấn đề kinh tế mà giá thành thiết bị có giá trị từ vài triệu đô la đến vào chục triệu đô la 5.1 Kết luận Để sâu vào nghiên cứu cách thức triệt nhiễu thu tín hiệu với người mà khơng tiếp xúc với thiết bị cách phải biết phương trình tốn học dạng sóng tổng hợp đầu thu khơng có nhiễu, sau tìm hiểu dạng nhiễu tác động lên hệ thống tìm cách triệt nhiễu đưa tín hiệu vào thu thực tế máy bay Trên điều kiện khó khăn tiếp cận với tài liệu kỹ thuật hệ thống dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn, hệ thống dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn lớn nên thời gian tìm hiểu kỹ vĩ mạch hệ thống chưa sâu, thuật toán wavelet để triệt nhiễu nhiều nhà nghiên cứu sử dụng giải thích, có hạn tri thức thân Nên kết đạt thời gian qua: + Nghiên cứu ngun lý hoạt động mơ tín hiệu phát từ đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn Lê Nhật Bình 52 Chương 5: Kết luận + Phân tích dạng nhiễu thường tác động lên hệ thống để có mơ hình chung nhiễu tác động lên hệ thống + Tìm hiểu, phân tích ứng dụng biến đổi wavelet vào việc giảm nhiễu thiết bị thu, nâng cao chất lượng sóng thu + Mơ phỏng, đánh giá chất lượng tỷ số tín hiệu nhiễu đầu thu đạt kết mong muốn Tỷ số tín hiệu nhiễu đầu thu mức 1dB hầu hết hàm wavelet sử dụng đáp ứng tiêu chuẩn Thời gian xử lý với mức phân tách nhanh so với mức phân tách 10 tỷ số tín hiệu nhiễu thấp hơn, chất lượng thông tin đáp ứng tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB không cao mức phân tách 10 Vấn đề thời gian xử lý tín hiệu tối ưu cách thay đổi sơ đồ giải thuật, thay đổi số mức phân tách sử dụng cách thức khác để triệt nhiễu dùng mạng Noron 5.2 Hướng phát triển đề tài Đề tài thực số giới hạn định thời gian, kiến thức áp dụng điều kiện tiếp xúc với hệ thống dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn cịn hạn chế nên chắn cịn thiết sót hạn chế Đề tài mở rộng lên để trở thành công cụ xử lý tín hiệu hệ thống dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn mạnh mẽ để áp dụng vào thực tế theo hướng áp dụng thêm công cụ để xử lý loại nhiễu khác thực tế đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn hay phát triển thiết bị phần cứng giả lập để thực giải thuật tiến đến ứng dụng vào thực tế Lê Nhật Bình 53 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] ThS Đỗ Xuân Triệu (2006), Về phương pháp đánh giá tín hiệu đo lường biện pháp khử nhiễu cho hệ thống SCADA môi trường công nghiệp Luận án Tiến sĩ, Viện nghiên cứu điện tử, tin học Tự động hóa Hà Nội [2] Hồng Đình Chiến Giáo trình Điện tử thông tin Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2004 [3] GS.TSKH Nguyễn Xuân Quỳnh (2002), phương pháp nhận dạng hệ phi tuyến dùng khai triển Wavelet, Tuyển tập báo cao khoa học Hội nghị tồn quốc tự động hóa VICA 5, Hà Nội [4] GS.TSKH Nguyễn Xuân Quỳnh (2005), Về phương pháp phân giải tín hiệu dùng khai triển wavelet, tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc tự động hóa VICA 5, Hà Nội [5] TS Nguyễn Thế Truyện KS Đỗ Quân (2002), Về phương pháp khử nhiễu cho tín hiệu điện sử dụng phân tích wavelet, Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị tồn quốc tự động hóa VICA 5, Hà Nội [6] KS Lê Chí Thơng, “Giáo trình kỹ thuật dẫn đường hàng không” , Học viện hàng không Việt Nam, 2008 Tài liệu tiếng Anh [7] Abramovich, F., Bailey, T.C and Sapatinas, T.(2001), Wavelet analysis and its statistical applications, Cantrbury, Kent CT2 7NF, U K [8] Ali, Qazi M and Farooq, Ormar (2004), Wavelet transform for denoising and quantification of microarray data, AMU Aigarh, India [9] Ambler, G.K and Silverman, B.W (2004), Perfect simulation for wavelet thresholding with correlated coeficients, Bristol and Walk University, Bristol BSS 1TW-U.K [10] Antoniadis, A and Paparoditis, E (2005), A function wavelet- kernel approach for continuous- time prediction, Joseph Fourier and Cyprus University, France Lê Nhật Bình 54 Tài liệu tham khảo [11] Antoniadis, A., Leporini, D and Resquet, J.C (2002) , “Wavelet thresholding for some classes of non-Gauss noise”, Statistica neerlandisca, 56 (4), pp 434453 [12] Averkamp, R and Houdre, C (1999), Wavelet thresholding for non necessarily Gauss noise: Idealism Freiburg University and Georgia Institute of technology 60G70 41A25 [13] Atkinson, I., Kamalabadi,F., Jones, D.L., Do N Minh (2004), Adaptive wavelet thresholding for multichanal signal estimation, University of Illinois at Urbana – Champaign [14] Barreiro, R.B., Hobson, M.P Lasenby, A.N and Hinshaw, G (2000), Looking for non- Gaussity in the COBE- DHR data with spherical wavelet, NASA/GSFC, Greenbelt MD20771, USA [15] Beheshti, S and Dahleh, M.A (2002), On denoising and signal representation, Cambridge, MA 02139, USA [16] Beylkin, G (1992), On the representation of operators in bases of compactly supported wavelets, SIAM J Numer Anal., 6:1716-1740 [17] Blu, T (1998), A new design algorithm for two-band orthonomal rational wavelets, IEEE trans on signal proc., 46 (6) [18] Bradley, A.P (2003), Shift- invariance in the discrete wavelet transform, Proc VIIth Digital image computing, Sydney, Australia [19] Brown, T.J (2001), Combined evidence thresholding: a new wavelet regression technique for detail proserving image denoising Queen’s University of belfast [20] Bruce, L.M and Larsen, S.E (2000), Wavelet denoising of patch clamp signals for improved histogram analysis, University of Nevada Las Vegas, NV 891544926 USA [21] Byrnes, J.S., Byrnes, J.L., Hargreaves, K.A and Berry, K (1992), Wavelets and their applications, Kluwer Academic Publishers Lê Nhật Bình 55 Tài liệu tham khảo [22] Cai, T.T (1996), Minimax wavelet estimation via block thresholding, Purdue University [23] Cai, T.T (1999), Wavelet regression via block thresholding adaptive and the choice of block size and threshold level, Purdue University [24] Cai, T.T (2000), Adaptive wavelet estimation: a block thresholding and oracle inequality approach, Purdue University [25] Chang X.W and Qu, L (2003), Wavelet estimation of partially linear models, Technical report No.SOCS-03.4 , McGill university [26] Cohen, I., Raz, S and Malah, D (1999), Translation- invariant denoising using the minimum descrption length criterion, Yale University, New Haven, CT 06520 [27] Cohen, I (1998), Shift-invariant adaption wavelet decompositions and applications, Degree of Doctor of science, Technion – Israel Institute of technology Haifa [28] Coifman, R.R and Donoho, D.L (1995), Translation-Invariant Denoising, Yale University and Stanford University [29] Craigmile, P.F and Percival, D.B (2001), Wavelet trend detection and estimation, University of Washington, Seattle WA 98195-5640 [30] Donoho, D.L and Johnstone, I.M (1993), Ideal spatial adaption by wavelet shrinkage Stanford, CA,94303-4065, U.S.A [31] Hall, P KerKyacharian, G and Picard, D (1999), On the minimax optimality of block thresholded wavelet estimations, Statist, Sinica,9, 33-50 [32] Johnstone, I.M and Silverman, B.W (1994), Wavelet threshold estimators for data with correlated noise, Stanford University, USA Lê Nhật Bình 56 S K L 0 ... thông tin, dẫn đường, giám sát Thông tin lưu động hàng không Thông tin cố định hàng khơng Sóng cao tần Đài dẫn đường vơ hướng Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn Thiết bị đo khoảng cách Hệ thống. .. sóng cực ngắn Lê Nhật Bình Chương 1: Tổng quan 1.1.4 Nhiệm vụ giới hạn đề tài Đề tài ? ?Nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin mô hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn? ?? đưa kết mơ phỏng, ... quan đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn, phân tích loại nhiễu tác động vào hệ thống, giới thiệu kỹ thuật biến đổi wavelet 2.1 Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn 2.1.1 Giới thiệu Đài dẫn đường