Đánh giá tác động của nhiễu địa vật từ một số dạng địa hình đến chất lượng phát hiện của hệ thống ra đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2

Bài viết Đánh giá tác động của nhiễu địa vật từ một số dạng địa hình đến chất lượng phát hiện của hệ thống ra đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 thực hiện đánh giá chất lượng phát hiện của hệ thống ra đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam khi chịu tác động của nhiễu địa vật, mô phỏng nhiễu địa vật phản xạ từ các địa hình khác nhau như: Địa hình khu vực nông thôn, rừng, núi, đồng cỏ… với các góc chiếu xạ khác nhau.

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA NHIỄU ĐỊA VẬT TỪ MỘT SỐ DẠNG ĐỊA HÌNH ĐẾN CHẤT LƯỢNG PHÁT HIỆN CỦA HỆ THỐNG RA ĐA THỤ ĐỘNG SỬ DỤNG TÍN HIỆU DVB-T2 IMPACT OF LAND CLUTTER ON DECTION QUALITY OF PASSIVE RADAR SYSTEM USING DVB-T2 SIGNAL Nguyễn Tiền Hải1, Nguyễn Mạnh Cường1, Dương Quang Huy1, Nguyễn Thanh Hưng1, Phùng Ngọc Anh2 1Học viện Kỹ thuật Qn 2Học viện Phịng khơng Khơng quân Ngày nhận bài: 18/3/2022, Ngày chấp nhận đăng: 12/08/2022, Phản biện: TS Vũ Chí Thanh Tóm tắt: Bài báo thực đánh giá chất lượng phát hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam chịu tác động nhiễu địa vật, mô nhiễu địa vật phản xạ từ địa hình khác như: địa hình khu vực nơng thơn, rừng, núi, đồng cỏ… với góc chiếu xạ khác Tác giả sử dụng phương pháp mô Monter-Carlo để mô tả đặc trưng phát hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 Kết cho thấy với dạng địa hình khác góc chiếu khác chất lượng phát hệ thống có khác biệt rõ rệt, địa hình phẳng chất lượng phát hệ thống thay đổi nhiều theo dạng lớp phủ địa hình khác nhau; Dạng địa hình thị, núi thay đổi theo dạng lớp phủ bề mặt có yêu cầu tỉ số SNR cao dạng địa hình khác để đạt chất lượng phát tương đương Từ khóa: DVB-T2; Nhiễu; Gauss; Weibull; Log-Normal; Rayleigh Abstract: This paper evaluates the detection performance of a passive radar system using Vietnamese DVB-T2 signal in land clutter, simulates several types of clutter reflected from different terrains such as rural areas, forests, mountains, grasslands with different depression angles We use the Monter-Carlo simulation method to describe the detection perfromance of the passive radar system using DVB-T2 signals The results show that with different terrain types and different depression angles, the detection performance of the system is markedly different, in which the detection performance of the system varies greatly according to the layer types of low-releft terrain; Urban and mountain terrain requires higher SNR than other terrain types to achieve equal detection performance Keywords: DVB-T2; Clutter; Gauss; Weibull; Log-Normal; Rayleigh GIỚI THIỆU Thế kỷ 21 chứng kiến phát triển mạnh mẽ công nghệ truyền thông số, với phủ sóng rộng rãi tín hiệu truyền hình kỹ thuật số tạo nên điều kiện thuận lợi cho việc phát triển hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 Hệ thống đa thụ động sử dụng nguồn phát truyền hình kỹ thuật số khơng kết hợp có nhiều ưu điểm [6][7][8][9] mà hệ thống đa chủ động khác khơng có như: giá thành thấp, khả làm việc 24/7 Số 29 đặc biệt khả chống trinh sát điện tử, ưu điểm lớn cần phải nhận quan tâm thích đáng tiến công nghệ lĩnh vực trinh sát vơ tuyến đại Để sử dụng hiệu hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2, việc nghiên cứu đánh giá chất lượng phát hệ thống chịu tác động nhiễu yêu cầu thực tiễn Nhiễu đa bao gồm nhiễu tích cực nhiễu tiêu cực Trong hệ thống đa cảnh 91 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) giới phịng khơng hệ thống đa giám sát mặt đất, nhiễu phản xạ từ mặt đất dạng nhiễu tiêu cực phổ biến Tính chất cường độ nhiễu phản xạ từ mặt đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tần số, khả phân giải đa, dạng tính chất bề mặt vùng nhiễu, tọa độ vị trí hệ thống đa vùng nhiễu [1][2][3][4][5] … Do đó, nhiễu địa vật dạng nhiễu phức tạp đa dạng nhiễu tiêu cực Hệ thống đa hai vị trí hệ thống đa có trạm thu phát bố trí hai địa điểm tách biệt, so với hệ thống đa vị trí hệ thống đa hai vị trí thể tính ưu việt việc phát mục tiêu tàng hình khả chống trinh sát điện tử Tuy nhiên xử lý tính tốn hệ thống đa hai vị trí tương đối phức tạp, đặc tính phản xạ đối tượng giám sát việc phụ thuộc tính chất đối tượng, hệ thống thu – phát phụ thuộc vào tọa độ vị trí trạm thu, trạm phát đối tượng giám sát Các cơng trình nghiên cứu chất lượng phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 đa phần đánh giá khả phát hệ thống mơ hình nhiễu địa vật có phân bố Gauss Các tài liệu [1][2][3][10] nghiên cứu đặc trưng thống kê liệu phản xạ từ mặt đất cho hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 cho thấy nhiễu địa vật cho hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu truyền hình số mặt đất tn theo phân bố Rayleigh, Weibull Log-Normal Bài báo hướng tới đối tượng nghiên cứu hệ thống đa phân giải cao (cả cự ly phương vị) nên báo sử dụng phân bố Weibull để mô tả nhiễu phản xạ từ mặt đất hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam nước có địa hình phức hợp bao gồm: thành thị, nông thôn, đồi, núi, cao nguyên, đồng bằng… Bài báo thực đánh giá chất lượng phát hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam với dạng địa hình khác nhau, dạng lớp phủ bề mặt địa hình khác số góc chiếu nhỏ Qua đánh giá suy giảm chất lượng phát hệ thống hoạt động vùng có tính chất địa hình đặc trưng, 92 làm sở xây dựng phát phù hợp với dạng nhiễu tính chất nhiễu vùng NHIỄU PHẢN XẠ TỪ MẶT ĐẤT 2.1 Cường độ nhiễu phản xạ từ mặt đất Nhiễu địa vật đặc trưng hệ số phản xạ nhiễu 𝜎 , hệ số xác định diện tích phản xạ hiệu dụng vùng bề mặt bị chắn ô phân giải không gian đa mặt đất Như thể hình góc chiếu xạ 𝛼 đa, miền cự ly A xác định theo công thức: 𝑐𝜏 ∆𝑟 = ( ) sec 𝛼 (1) Ở c vận tốc ánh sáng (c=3× 108 m/s khơng gian tự do) 𝜏 độ rộng xung đa xung dải hẹp thay 𝜏 1/B cho hệ thống đa dải rộng Hệ số ½ cơng thức tính ∆r di chuyển hai chiều xung đa Góc chiếu xạ 𝛼 góc chiếu đường chân trời mà vùng nhiễu chiếu xạ Cụ thể hơn, góc chiếu xạ xác định phần bù góc tới điểm địa hình quan sát Góc tới góc tạo đường bán kính trái đất điểm quan sát hướng chiếu xạ đa tới điểm quan sát Do định nghĩa chặt chẽ góc chiếu xạ đặt vào hệ quy chiếu có tâm điểm địa hình, khơng phải anten Với định nghĩa góc chiếu tính đến hiệu ứng cong bề mặt trái đất phía trạm phát khơng tính đến hiệu ứng độ dốc cục địa hình Cơng thức tính góc chiếu 𝛼 sau: ℎ 𝑟 𝛼 ≅ 𝑟 − 2𝑎 (2) Ở h – độ cao đa hiệu dụng, r – cự ly nghiêng tính từ đa đến điểm địa hình, a – bán kính trái đất hiệu dụng (bán kính trái đất thực tế gấp 4/3 lần điều kiện khúc xạ khí tiêu chuẩn) Ở cự ly ngắn độ cong trái đất ý nghĩa, góc chiếu xạ (là góc đường nằm ngang nhìn từ anten) tính theo cơng thức: 𝛼≅ ℎ (3) 𝑟 Số 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Hình 1.c thể ba biểu đồ minh họa cho ảnh hưởng lớn góc chiếu xạ đến hình dạng nhiễu, góc chiếu xạ thay đổi từ 2,80 đến 0,80 0,20 Hình dạng nhiễu có xu hướng biến đổi thành biến thể khác giống thay đổi dạng địa hình lớp phủ địa hình Tuy nhiên hình biễu diễn cho thấy giá trị cường độ nhiễu trung bình thay đổi khơng nhiều vài dB, thay đổi lớn hình dạng trải rộng giá trị theo thay đổi nhỏ góc chiếu xạ tiếp tuyến bề mặt địa hình điểm phản xạ hướng phát xạ Như góc nhìn có tính đến độ dốc địa hình cục Miền cự ly ngang A (ô phân biệt cự ly – phương vị) xác định tích ∆𝜃, ∆𝜃 độ rộng búp sóng phương vị đa tính mức -3dB Do A xác định công thức: A=r.∆𝑟 ∆𝜃 (4) Và 𝜎 xác định bởi: 𝜎 = 𝜎𝑐 /𝐴 (5) Ở 𝜎𝑐 diện tích phản xạ hiệu dụng ô nhiễu xem xét Bài báo thực nghiên cứu với góc 𝛼 nhỏ 20 lớn nhỏ gần 80 nên A không xác định theo (4) mà phải tính thêm hệ số sec 𝛼 ∆𝑟 Hình Chiếu xạ mặt đất đa Như thấy giảm kích thước phân giải giảm cường độ nhiễu Hệ số tán xạ ngược phụ thuộc chủ yếu vào kiểu nhiễu Hệ số lớn với nhiễu mặt đất, nhiễu biển nhỏ nhiễu thời tiết Trong trường hợp nhiễu mặt đất, hệ số tán xạ ngược phụ thuộc vào kiểu địa hình, xếp theo thứ tự sau: thành phố, núi, khu vực nhà nhỏ, đồi cây, rừng, đất trồng trọt sa mạc Ngồi ra, hệ số tán xạ ngược cịn tăng theo tần số tất loại địa hình, nhiên khơng phải tăng tuyến tính Hệ số tán xạ ngược tăng tuyến tính theo góc chiếu từ 0,50 đến 100 (góc so với đường nằm ngang) 2.2 Nhiễu địa vật hệ thống đa thụ động hai vị trí (c) Hình Ơ phân giải mặt đất đa phân bố nhiễu phản xạ từ mặt đất Góc chiếu đồng nghĩa với góc nhìn Tuy nhiên theo Hình góc nhìn hiểu góc Số 29 Biểu diễn hình học nhiễu địa vật hệ thống đa hai vị trí thể Hình Trạm phát, trạm thu ô nhiễu tương ứng điểm A, B, C, ký hiệu khoảng cách AB=𝜌𝐴𝐵 , AC=𝜌, BC=r, mặt phẳng tham chiếu 93 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) với mặt đất mặt phẳng tiếp tuyến với bề mặt ̂ = 𝛽, trái đất điểm C Góc hai vị trí 𝐴𝐶𝐵 𝜋 − 𝛽 − 𝛾 góc tạo trạm phát, máy thu nhiễu, 𝛾 góc tạo máy phát, nhiễu máy thu Các hướng tán xạ ngược tán xạ phía trước máy phát tương ứng với 𝛽 = 00 1800 Các góc nhìn từ nhiễu trạm phát máy thu tương ứng 𝜓𝐴 𝜓𝐵 Đường tổng cự ly cố định R=𝜌 + 𝑟 hình e-líp biến đổi trục AB với tiêu điểm A B Phản xạ nhiễu nằm vùng cự ly xác định có độ trễ thời gian R/c (c – vận tốc ánh sáng) phản xạ ô nhiễu đặt dọc theo đường xác định giao đường e-líp tổng cự ly bề mặt trái đất Hiệu thời gian – độ trễ, ∆/𝑐, hướng trực xạ tín hiệu khơng trực xạ (nhiễu) từ trạm phát đến máy thu, xác định theo công thức sau: ∆ 𝑐 = (𝑅 − 𝜌𝐴𝐵 )/c thu Trong hình nhiễu tương ứng ̅̅̅ Năng lượng nhiễu phản xạ với arcs 𝑔𝑎 ̅̅̅̅ 𝑏𝑒 máy thu xác định theo công thức: 𝑃𝑡 𝐾𝛿𝑡𝐿𝜌 𝐺𝐴 𝐸𝐶 = ∫𝐴 ( 𝐶 4𝜋𝜌2 𝐿 𝐺 𝜆2 𝑟 𝐵 ) ((4𝜋) ) 𝜎 𝑑𝐴 (7) 2𝑟2 Ở 𝐸𝑐 – lượng nhiễu, 𝑃𝑡 – công suất phát, 𝐺𝐴 𝐺𝐵 tương ứng độ lợi công suất anten phát anten thu, vi phân dA, K tỉ số nén xung, 𝛿𝑡 thời gian phân giải máy thu gần nghịch đảo băng thông máy thu, 𝐿𝜌 𝐿𝑟 tổn hao đường truyền chiều tương ứng từ máy phát đến ô nhiễu từ ô nhiễu đến máy thu, 𝜆 bước sóng đa, 𝜎 diện tích phản xạ hiệu dụng nhiễu đơn vị diện tích (m2/m2), 𝐴𝑐 vùng nhiễu búp sóng anten trạm phát máy thu (6) Hình Vùng nhiễu mặt đất cho hệ thống đa hai vị trí Hình Hệ thống đa hai vị trí với điểm nhiễu mặt đất Vị trí nhiễu tương ứng với phản xạ ∆ nhiễu có hiệu độ trễ - thời gian 𝑐 = (𝜌0 𝑟0 − 𝜌𝐴𝐵 )/𝑐 tương ứng với cự ly búp (𝛽0 + 𝛾0 𝑟0) thể hình cho trường hợp trạm phát máy thu đặt đường nằm ngang, (𝜓𝐴 = 𝜓𝐵 = 0) Phản xạ nhiễu từ búp có tâm điểm đặt dọc theo đường e-líp Δ/𝑐 điểm a b Các điểm a b xác định giao búp sóng mặt phẳng phương vị 𝜃𝐴 trạm phát búp sóng mặt phẳng phương vị 𝜃𝐵 máy thu với đường e-lip Δ/𝑐 Phản xạ nhiễu từ búp bên đến từ e-lip nằm đường nhìn thẳng trạm phát máy thu không nằm phạm vi độ rộng búp sóng mặt phẳng phương vị trạm phát máy 94 Với tích 𝜌𝑟 𝜎 xấp xỉ cố định qua vùng nhiễu 𝐴𝑐 nên phương trình rút gọn thành: 𝐸𝐶 ≈ ( 𝑃𝑡 𝐾𝛿𝑡𝐿𝜌 ̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝐺𝐴 𝐺𝐵 𝐿𝑟 𝜆2 Ở (4𝜋)3 𝜌2 𝑟 ̅̅̅̅̅̅̅ 𝐺𝐴 𝐺𝐵 ≡ 𝐴 𝐶 )(𝜎 𝐴𝑐 ) (8) ∫𝐴 𝐺𝐴 𝐺𝐵 𝑑𝐴 trung bình 𝐶 tích độ lợi cơng suất búp sóng anten máy thu trạm phát Hệ số 𝜎 𝐴𝐶 ≡ 𝜎𝐶 diện tích phản xạ hiệu dụng nhiễu búp Có thể sử dụng phương trình (4) để xác định hệ số cải thiện yêu cầu xử lý doppler để phát tín hiệu phản xạ yếu từ mục tiêu di chuyển môi trường phản xạ nhiễu mạnh Ví dụ, mục tiêu điểm đặt trung tâm nhiễu có độ lợi đỉnh 𝐺𝐴0 , 𝐺𝐵0 tương ứng cho trạm phát máy thu, Số 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) 𝐸𝑆 ⁄𝐸 phản xạ mục tiêu phản 𝐶 xạ nhiễu búp xác định bởi: tỉ số 𝐸𝑆 𝐸𝐶 = 𝐺𝐴0 𝐺𝐵0 𝜎 𝜎0 𝐴𝑡 ̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝐺 𝐺 𝐴 𝐵 𝐶 (9) Ở 𝜎𝑟 diện tích phản xạ hiệu dụng Hệ số 𝐺 𝐺 ( 𝐴0 𝐵0⁄̅̅̅̅̅̅̅) hàm hình dạng búp sóng 𝐺𝐴 𝐺𝐵 anten thu phát Vùng nhiễu: đa hai vị trí, vùng nhiễu giới hạn độ phân giải cự ly hàm giản đồ búp sóng anten Biểu diễn đại số vùng nhiễu xác định góc nhìn nhỏ bề mặt nhiễu phẳng, góc hai vị trí, độ trễ - thời gian tín hiệu trực xạ khơng trực xạ Đối với góc nhìn nhỏ, vùng nhiễu gần xấp xỉ vùng mặt phẳng ABC nằm trường nhìn độ rộng búp sóng mặt phẳng phương vị trạm phát máy thu giới hạn hai đường e-líp tổng cự ly 𝑅 + (𝑐𝛿𝑡⁄2) 𝑣à 𝑅 − (𝑐𝛿𝑡⁄2) với tiêu điểm A B Với ∆⁄𝑐 ≫ 𝛿𝑡 hình dạng nhiễu hình bình hành, diện tích xác định phương trình sau: 𝜌𝜃𝐴 𝑐𝛿𝑡 Hình Địa hình khu vực Bắc Bộ Địa hình Bắc Bộ đa dạng phức tạp Bao gồm đồi núi, đồng Có bề mặt thấp dần, xi theo hướng tây bắc - Đông Nam, Khu vực đồng rộng lớn nằm lưu vực sông Hồng Phần lớn bề mặt đồng có địa hình phẳng Liền kề với Đồng sơng Hồng phía tây tây bắc khu vực Trung du miền núi Địa hình bao gồm dãy núi cao Trong khu vực từ lâu xuất nhiều đồng cỏ, thường không lớn chủ yếu nằm rải rác cao nguyên 3.1.2 Khu vực Trung Bộ 𝛽 𝑠𝑒𝑐 ( ) , 𝜃𝐴 ≤ (𝑟⁄𝜌)𝜃𝐵 ≪ 𝑟𝑎𝑑 ; ∆⁄𝑐 ≫ 𝛿𝑡 𝐴𝐶 = 𝑐𝛿𝑡 𝛽 𝑟𝜃𝐵 𝑠𝑒𝑐 ( ) , 2 { 𝜌 𝜃𝐵 < ( ) 𝜃𝐴 ≪ 𝑟𝑎𝑑 𝑟 (10) Với điều kiện góc nhìn thấp 𝑡𝑎𝑛𝜓𝐴 ≈ 𝜓𝐴 ≤ 2𝜌 𝜉 (𝛿𝜌) tan ( 2𝐴) , 𝑡𝑎𝑛𝜓𝐵 ≈ 𝜓𝐵 ≤ 2𝜌 𝜉 (𝛿𝜌) tan ( 2𝐵 ), 𝛿𝜌 = 𝛿𝑟 = 𝑐𝛿𝑡/ 2𝑠𝑒𝑐 (𝛽/2) độ phân giải cự ly dọc ̅̅̅̅ ̅̅̅̅, 𝜉𝐴 , 𝜉𝐵 độ rộng búp 𝐴𝐶 𝑣à 𝐵𝐶 mặt phẳng đứng trạm phát máy thu ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU ĐỊA VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG PHÁT HIỆN HỆ THỐNG RA ĐA THỤ ĐỘNG HAI VỊ TRÍ 3.1 Đặc điểm địa hình Việt Nam 3.1.1 Khu vực Bắc Bộ Số 29 Hình Địa hình khu vực Trung Bộ Bắc Trung Bộ bao gồm dãy núi phía Tây Riêng miền núi phía Tây tỉnh Thanh Hố có độ cao từ 1000 - 1500m Khu vực miền núi Nghệ An - Hà Tĩnh đầu nguồn dãy Trường Sơn có địa hình hiểm trở, phần lớn núi 95 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) cao nằm rải rác Các miền đồng có tổng diện tích khoảng 6.200 km², đồng Thanh Hố, chiếm gần nửa diện tích đồng rộng Trung Bộ Tây Ngun có diện tích khoảng 54.473,7 km² Địa hình Tây Nguyên đa dạng, phức tạp, chủ yếu cao nguyên với núi cao độ cao từ 250 - 2500m Duyên hải Nam Trung Bộ thuộc khu vực cận giáp biển Địa hình bao gồm đồng ven biển núi thấp Các miền đồng có diện tích khơng lớn thường bám sát theo chân núi Xét chung, địa hình Trung Bộ có độ cao thấp dần từ khu vực miền núi xuống đồi gò trung du, xi xuống đồng phía dải cồn cát ven biển đến đảo ven bờ Ngồi ra, miền trung cịn có diện tích cồn cát lớn trải dài từ tỉnh Quảng Bình đến tỉnh Bình Thuận 3.1.3 Khu vực Nam Bộ hình từ trung du, núi thấp đến núi cao đồng bằng, có vùng cịn có địa hình cao ngun, cồn cát Từ đa dạng địa hình dẫn tới đa dạng nhiễu phản xạ từ mặt đất Dưới báo khảo sát đặc tuyến phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam chịu tác động nhiễu địa vật từ số dạng địa hình 3.2 Khảo sát đặc tuyến phát cho số loại địa hình tiêu biểu Trong phần báo thực mô đánh giá chất lượng phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam chịu tác động nhiễu phản xạ từ dạng địa hình khác (theo Bảng 1) Các tham số mơ cụ thể sau: Bảng Tham số nhiễu dạng địa hình STT a Kiểu địa hình Địa hình nơng thơn/bằng phẳng Địa hình nơng thơn nói chung Góc chiếu (độ) ̅̅̅̅ 𝝈𝟎𝒘 (dB) (Tham số tỉ lệ) 𝒂𝒘 (Tham số hình dạng) 0.00 to 0.25 -33 3.8 0.25 to 0.75 -32 3.5 0.75 to 1.50 -30 3.0 1.50 to 4.00 -27 2.7 > 4.00 0.00 to 0.30 -25 -42 2.6 3.2 0.30 to 1.00 -30 2.7 > 1.00 0.00 to 0.40 -19 -39 2.0 5.4 0.40 to 0.75 -30 4.0 0.75 to 1.50 0.00 to 0.25 -30 3.3 -74 3.8 0.25 to 0.75 -58 2.7 > 0.75 -40 2.0 Hình Địa hình khu vực Nam Bộ Địa hình tồn vùng Nam Bộ phẳng, Đơng Nam Bộ có cấu tạo địa chất chủ yếu đất đỏ bazan đất phù sa cổ Khu vực đồng sông nước chiếm diện tích khoảng 6.130.000 4.000 kênh rạch với tổng chiều dài lên đến 5.700 km Tây Nam Bộ có độ cao trung bình gần 2m, chủ yếu miền đất phù sa Có thể nói đồng sông Cửu Long vùng đất thấp, độ cao trung bình so với mặt biển vào khoảng mét Khu vực đồi núi chủ yếu tập trung phía đơng nam Bộ Khu vực phía tây có vài dãy núi Như thấy địa hình Việt Nam trải dài từ Bắc tới Nam đa dạng phức tạp, vùng miền có đủ dạng địa 96 b c d Rừng Đất trồng trọt Cồn cát, đồng cỏ Số 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) STT a b c Kiểu địa hình Địa hình nơng thơn/trung du, miền núi Địa hình nơng thơn/trung du, miền núi nói chung Rừng Núi Khu vực thị Địa hình thị nói chung Đơ thị quan sát địa hình thấp thống Góc chiếu âm (cho tất dạng địa hình ngoại trừ núi rừng địa hình cao) Góc chiếu (độ) ̅̅̅̅ 𝝈𝟎𝒘 (dB) (Tham số tỉ lệ) 𝒂𝒘 (Tham số hình dạng) to -27 2.2 to -24 1.8 to -21 1.6 >6 Bất kỳ Bất kỳ -19 -19 -11 1.5 1.8 2.8 - Khởi tạo giá trị Pfa - Khởi tạo nhiễu - Khởi tạo số lần gieo N - Số giá trị SNR cần quan sát max_ind_snr Tương quan nhiễu tín hiệu N lần Tính ngưỡng tương ứng với Pfa i=0 i 0.75 0.00 to 0.25 -20 -24 3.0 4.3 0.00 to -0.25 -31 3.4 -0.25 to -0.75 -27 3.3 < -0.75 -26 2.3 Tạo giá trị SNR thứ i Vẽ đặc tuyến phát Pd theo SNR Tương quan tín hiệu+nhiễu tín hiệu N lần Tính Pd tương ứng với ngưỡng tính giá trị SNR thứ i Kết thúc i++ * Lưu đồ thuật toán: Thuật toán thực khởi tạo nhiễu có phân bố Weibull với tham số tỉ lệ tham số hình dạng theo Bảng Nhiễu tương quan với tín hiệu để tính mức ngưỡng tương ứng với xác suất báo động lầm cho trước, thuật toán thực tăng giá trị SNR để nhận giá trị xác suất phát tương ứng Dựa giá trị SNR, xác suất phát xác suất báo động lầm xây dựng lên đặc tuyến phát hệ thống Hình Lưu đồ thuật tốn chương trình mơ 3.2.1 Khảo sát đặc tuyến phát loại địa hình nơng thơn phẳng Theo Bảng phần này, báo khảo sát đặc trưng phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 chịu tác động nhiễu phản xạ từ mặt đất từ địa hình nơng thơn phẳng bao gồm: địa hình nơng thơn nói chung với góc chiếu thấp từ độ đến độ, địa hình có rừng bao phủ, địa hình đất nơng nghiệp, địa hình phủ cát a, Số 29 97 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) b, a, c, b, Hình Đặc tuyến phát địa hình nơng thơn phẳng với Pfa khác Các đặc tuyến phát hình cho thấy khác biệt chất lượng phát dạng địa hình tiêu biểu cho khu vực nơng thơn, khu vực bao gồm: địa hình nơng thơn hỗn hợp, địa hình rừng bao phủ, địa hình đất nơng nghiệp, địa hình phủ cát Trong dạng địa hình này, địa hình phủ cát ảnh hưởng mạnh làm suy giảm chất lượng phát đến địa hình rừng bao phủ, địa hình đất nơng nghiệp ảnh hưởng dạng địa hình khu vực nơng thơn Hình 10 Đặc tuyến phát địa hình trung du, miền núi với Pfa khác 3.2.3 Khảo sát đặc tuyến phát địa hình khu vực thị 3.2.2 Khảo sát đặc tuyến phát loại địa hình nơng thơn trung du, miền núi Dựa đường đặc trưng chất lượng phát cho địa hình nơng thơn cao (khu vực đồi núi) thấy yếu tố lồi địa hình mang tính định nên yếu tố liên quan đến lớp phủ bề mặt ảnh hưởng Vì thấy đường đặc trưng chất lượng phát cho dạng địa hình cao tổng hợp, rừng hay núi khơng có khác biệt lớn 98 a, Số 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) b, b, c, c, Hình 11 Đặc tuyến phát địa hình thành phố với Pfa khác Địa hình thành phố giống địa hình khu vực đồi núi, tính chất khơng phẳng bề mặt địa hình yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến chất lượng phát hệ thống đa hoạt động khu vực Trong khu vực báo khảo sát chất lượng phát với góc chiếu khác nhau, thấy chất lượng phát giảm theo chiều tăng góc chiếu tương đối nhạy 3.2.4 Địa hình góc chiếu âm a, Số 29 Hình 12 Đặc tuyến phát địa hình góc chiếu âm với Pfa khác Địa hình góc chiếu âm địa hình xuất triển khai hệ thống khu vực trũng, bao xung quanh núi cao, trường hợp giống địa hình núi cao nhiễu phản xạ phụ thuộc vào lớp phủ bề mặt mà chủ yếu phụ thuộc vào góc chiếu địa hình Như qua khảo sát đặc tuyến phát hệ thống đa thụ động sử dụng tín hiệu DVBT2 Việt Nam chịu ảnh hưởng nhiễu mặt đất thấy: địa hình đồng địa hình có đa dạng đặc tuyến phát nhiễu mặt đất địa hình chịu ảnh hưởng lớn lớp phủ bề mặt Với loại lớp phủ bề mặt khác cho chất lượng phát khác Trong địa hình phủ cát có rừng bao phủ chất lượng phát dạng thực vật bao phủ khác Đối với địa hình khơng phẳng: núi, thị tính chất lớp bao phủ tác làm thay đổi đặc tuyến phát hệ thống khơng nhiều hình dạng loại địa hình dạng hình học phản xạ mạnh sóng vơ tuyến So sánh hai loại địa hình: địa hình cao (đồi, núi, thị…) địa hình thấp khu vực địa hình 99 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) cao có chất lượng phát tính chất phản xạ sóng vơ tuyến mạnh loại địa hình KẾT LUẬN Bài báo trình bày yếu tố ảnh hưởng đến mức độ phản xạ nhiễu từ địa vật cho hệ thống đa nói chung hệ thống đa thụ động hai vị trí nói riêng, qua làm sở để khảo sát ảnh hưởng nhiễu địa vật tương ứng với dạng địa hình đến hệ thống đa thụ động hai vị trí Bài báo đề cập đến dạng địa hình vùng miền Việt Nam, cho thấy đa dạng phức tạp địa hình trải dài từ Bắc tới Nam Thơng qua dạng địa hình phổ biến ba miền báo khảo sát chất lượng phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam dạng địa hình tiêu biểu như: đồng bằng, miền núi, thị … theo góc chiếu khác Kết với địa hình đồng chất lượng phát hệ thống có đa dạng, ngồi phụ thuộc vào góc chiếu cịn phụ thuộc nhiều vào lớp phủ bề mặt, lớp phủ bề mặt cát rừng có chất lượng phát dạng phủ bề mặt khác Với địa hình thị miền núi, thay đổi nhiễu biến đổi theo góc chiếu phụ thuộc vào lớp phủ bề mặt TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sekine, M., Mao, Y Weibull Radar Clutter London, UK: P.Peregrinus Ltd., 1990 ISBN 0863411916 [2] Vichet Duk, Diego Cristallini, Philipp Wojaczek and Daniel W O’Hagan Statistical Analysis of Clutter for Passive Radar on an Airborne Platform 2019 International Radar Conference (RADAR2019) [3] J Barrie Billingsley, Low-Angle Radar Land Clutter, William Andrew Publishing [4] Maurice W Long, Radar Reflectivity of Land and Sea, Artech House 2001 [5] Nicholas J Willis and Hugh D Griffiths, Advances in Bistatic Radar, SciTech Publishing 2007 [6] Junhyeong Bae and SungYeong Park, Modeling and Simulation of Airborne Bistatic Radar Clutter, 2019 IEEE International Symposium on Phased Array System & Technology (PAST) [7] N J Willis, Bistatic Radar, 2nd ed SciTech Publishing Inc, 2005 [8] H D Griffiths, "From a Different Perspective: Principles, Practice and Potential of Bistatic Radar," International Conference on Radar, Australia, Sept 2003 [9] C J Baker and H D Griffiths, “Bistatic and multistatic radar sensors for homeland security,” Advances in Sensing with Security Applications, vol 2, pp 1–22, Feb 2006 [10] Vichet Duk, Diego Cristallini, Philipp Wojaczek and Daniel W O’Hagan Statistical Analysis of Clutter for Passive Radar on an Airborne Platform 2019 International Radar Conference (RADAR2019) Giới thiệu tác giả: Tác giả Nguyễn Tiền Hải tốt nghiệp đại học chuyên ngành rađa năm 2006; nhận Thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật đa dẫn đường năm 2010 Học viện Kỹ thuật quân Tác giả giảng viên Bộ môn Rađa – Khoa Vô tuyến điện tử – Học viện Kỹ thuật quân Lĩnh vực nghiên cứu: rađa chủ động vị trí, rađa thụ động; đa thứ cấp; xử lý tín hiệu liệu đa 100 Số 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC (ISSN: 1859 - 4557) Tác giả Nguyễn Mạnh Cường tốt nghiệp đại học chuyên ngành rađa năm 1986; nhận Thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật tự động hóa điều khiển từ xa năm 1998, Tiến sĩ chuyên ngành rađa - dẫn đường năm 2007 Học viện Kỹ thuật quân Tác giả chủ nhiệm Bộ môn Rađa – Khoa Vô tuyến điện tử – Học viện Kỹ thuật quân Lĩnh vực nghiên cứu: rađa nhiều vị trí, rađa thụ động, MIMO rađa; hệ thống nhận biết chủ quyền quốc gia; xử lý tín hiệu, nhận dạng mục tiêu rađa, xử lý ảnh, thiết bị đầu cuối; thủy âm, hệ thống vũ khí nước Tác giả Dương Quang Huy tốt nghiệp đại học chuyên ngành rađa năm 2017tại Học viện Kỹ thuật quân Tác giả học viên cao học Bộ môn Rađa – Khoa Vô tuyến điện tử – Học viện Kỹ thuật quân Lĩnh vực nghiên cứu: Xử lý tín hiệu đa Tác giả Nguyễn Thanh Hưng tốt nghiệp đại học chuyên ngành rađa năm 1992; nhận Thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật tự động hóa điều khiển từ xa năm 1997 Học viện Kỹ thuật quân sự, Tiến sĩ chuyên ngành rađa năm 2005 Đại học Hàng không Matxcơva Tác giả giảng viên Bộ môn Rađa – Khoa Vô tuyến điện tử – Học viện Kỹ thuật quân Lĩnh vực nghiên cứu: rađa nhiều vị trí, rađa thụ động; hệ thống nhận biết chủ quyền quốc gia; xử lý tín hiệu, nhận dạng mục tiêu rađa, xử lý ảnh, thiết bị đầu cuối; thủy âm, hệ thống vũ khí nước Tác giả Phùng Ngọc Anh tốt nghiệp đại học chuyên ngành vô tuyến điện tử thông tin liên lạc năm 1998; nhận Thạc sĩ chuyên ngành rađa – dẫn đường năm 2003, Tiến sĩ chuyên ngành rađa – dẫn đường năm 2018 Học viện Kỹ thuật quân Tác giả công tác Khoa Rađa – Học viện Phịng khơng – Khơng qn Lĩnh vực nghiên cứu: ảnh hưởng biển Việt Nam đến khả phát mục tiêu rađa biển, mô hình thống kê nhiễu biển, phát mục tiêu biển với việc ổn định xác suất báo động lầm, mô khả phát mục tiêu với mơ hình thống kê nhiễu Số 29 101 ... trưng thống kê liệu phản xạ từ mặt đất cho hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 cho thấy nhiễu địa vật cho hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu truyền hình số mặt... thu, trạm phát đối tượng giám sát Các cơng trình nghiên cứu chất lượng phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 đa phần đánh giá khả phát hệ thống mơ hình nhiễu địa vật có phân... xạ từ mặt đất Dưới báo khảo sát đặc tuyến phát hệ thống đa thụ động hai vị trí sử dụng tín hiệu DVB-T2 Việt Nam chịu tác động nhiễu địa vật từ số dạng địa hình 3.2 Khảo sát đặc tuyến phát cho số