NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DƯỚI NƯỚC

LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, thông tin liên lạc dưới nước được sử dụng rộng rãi cho nhiểu mục đích khác nhau như thám hiểm tài nguyên biển, vận hành các phương tiện dưới biển tự động và quân sự. Với bờ biển dài hơn 3000km và thềm lục địa rộng lớn, nhu cầu thông tin liên lạc dưới nước ở Việt Nam ngày càng trở nên cần thiết. Tuy nhiên, do sự khác biệt cơ bản về đặc tính của môi trường không khí tự do và môi trường biển nên những công nghệ sử dụng cho thông tin vô tuyến hiện thời khó có thể áp dụng cho việc thông tin dưới nước. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, em đã quyết định chọn đồ án “Nghiên cứu đặc tính kênh truyền và đánh giá ảnh hưởng của nhiễu trong hệ thống thông tin dưới nước”. Trong quá trình thực hiện đồ án này, ngoài việc vân dụng và củng cố hơn những kiến thức đã học, tôi đã có thêm được những kỹ năng như làm việc nhóm, thuyết trình, trao đổi và thảo luận, … Những kỹ năng đó thật sự cần thiết cho bản thân. Hơn thế nữa, quá trình làm đồ án còn giúp tôi rèn luyện khả năng tư duy logic, có hệ thống. Để xây dựng được đồ án này, em đã nhận được sự quan tâm, ủng hộ, giúp đỡ của rất nhiều người. Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Hà Duyên Trung và PGS.TS. Nguyễn Văn Đức, hai thầy đã hướng dẫn em rất nhiệt tình, rất đầy đủ về mặt kiến thức, kỹ thuật chuyên môn, các kinh nghiệm quý báu đồng thời chỉ ra cho em nhiều định hướng, ý tưởng, các phương pháp tiếp cận và thực hiện đồ án. Hai thầy cũng tạo điều kiện tốt nhất về mặt thiết bị, địa điểm làm việc để em có thể hoàn thành tốt đồ án. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa, các thầy cô đã truyền dạy cho chúng những kiến thức vô cùng quý báu, từ các kiến thức nền tảng đó mà em có thể giải quyết được các vấn đề liên quan. Hà Nội, tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện Vũ Đình Quyền TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trước nhu cầu thực tế ngày càng cao của thông tin dưới nước, yêu cầu về một hệ thống thông tin dưới nước có khả năng cung cấp các dịch vụ cơ bản là rất cần thiết. Đồ án đi sâu vào nghiên cứu, đánh giác các hệ thống thông tin dưới nước hiện có, tìm hiểu về các ứng dụng của hệ thống thông tin dưới nước ở các nước trên thế giới, sau đó tiến hành phỏng tạo kênh truyền. Đồ án trình bày và phân tích các yếu tố trong hệ thống thông tin dưới nước như: tần số sử dụng, mô hình suy hao, mô hình đa đường, mô hình nhiễu và hiệu năng kênh truyền. Bên cạnh đó, đồ án tiến hành mô phỏng và đánh giá về ảnh hưởng của nhiễu, của hiện tượng đa đường tới xác suất lỗi bit của kênh truyền bằng công cụ mô phỏng Matlab. Cuối cùng, đồ án đưa ra hướng phát triển cho hệ thống tương lai và những cải tiến mới để tăng hiệu quả của kênh truyền. ABSTRACT Because of the rising demand on exchange information in underwater environment, the need of an underwater communication system that can provide applications is essential. The thesis “Researching characteristics and evaluate the effects of Noise to Underwater Acoustic Communication System” focues on researching, evaluating present underwater communication system that have been deployed in the world and. After that, it models the underwater channel. The thesis presents and analyzes components in the system: used frequencies, pathloss models,

[...]... bản của sóng âm Qua chương 1, ta hiểu rõ hơn về các yếu tố tác động tới vận tốc sóng âm trong kênh thông tin dưới nước Để hiểu sâu hơn về hệ thống thông tin dưới nước, chương 2 sẽ trình bày chi tiết hơn về các đặc tính của kênh truyền Sinh viên: Vũ Đình Quyền KSTN-ĐTVT-K52 9 Đồ án tốt nghiệp Đại Học CHƯƠNG 2 KÊNH TRUYỀN DƯỚI NƯỚC Trong bất kỳ một hệ thống thông tin. .. đổi của độ mặn theo độ sâu khá phức tạp đặc biệt là trong vùng halocline Độ mặn bị giảm mạnh khi độ sâu tăng, qua vùng đó, độ mặn lại có xu hướng tăng nhẹ theo độ sâu Sau đây chúng ta sẽ xem xét ảnh hưởng của chúng lên các đặc tính của kênh truyền như thế nào 1.4 Kết luận Tóm lại, Chương 1 đã trình bày tổng quan về vai trò của kênh thông tin dưới nước và các đặc tính. .. hướng tới kênh thông tin dưới nước Các thông số của môi trường ảnh hưởng trực tiếp và quan trọng lên đặc tính của kênh truyền được xem xét bao gồm: • Nhiệt độ (T) • Nồng độ muối (S) • Độ pH của nước biển ( pH) Sinh viên: Vũ Đình Quyền KSTN-ĐTVT-K52 7 Đồ án tốt nghiệp Đại Học • Độ sâu(D) hay áp suất của nước (P) • Sự biến động của bề mặt và địa hình đáy Các thông số... tin dưới nước cũng như những tính chất cơ bản của sóng âm Chương 2: Kênh truyền dưới nước- Nghiên cứu, tìm hiểu các tính chất của kênh truyền dưới nước Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như: nhiễu, hiện tượng đa đường và hấp thụ với việc truyền tín hiệu Chương 3: Kỹ thuật điều chế- Trình bày về các kĩ thuật điều chế hay được sử dụng trong thông tin dưới nước Chương 4: Mô... tốc độ truyền dẫn chậm đáng kể của tín hiệu sóng âm so với tín hiệu điện tử và quang học gây nên trễ truyền dẫn lớn Những đặc tính đó làm cho kênh truyền trong môi trường dưới nước khác so với kênh truyền trên không trung Việc mô hình hóa một cách chính xác kênh truyền sử dụng tín hiệu sóng âm là một bước cực kì quan trọng nhằm nâng cao hiệu năng của hệ thống thông tin dưới... thống truyền thông trên mặt đất, ứng dụng của thông tin dưới nước sẽ được mở rộng, vai trò của nó trong thực tế sẽ được nâng cao Hình 1 1 cung cấp cho ta cái nhìn tổng quan về vai trò của hệ thống thông tin dưới nước Hình 1.1 Hệ thống thông tin dưới nước sử dụng sóng âm Sinh viên: Vũ Đình Quyền KSTN-ĐTVT-K52 3 Đồ án tốt nghiệp Đại Học 1.2 Loại sóng sử dụng trong thông tin. .. dụng trong mô phỏng, đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như: nhiễu, đa đường, các yếu tố của môi trường đến hiệu suất kênh truyền Sinh viên: Vũ Đình Quyền KSTN-ĐTVT-K52 2 Đồ án tốt nghiệp Đại Học CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DƯỚI NƯỚC Hệ thống thông tin dưới nước đã được nghiên cứu từ rất nhiều thập kỉ trước trên thế giới Cùng với các hệ thống truyền thông. .. tìm hiểu về các tính chất của kênh truyền sẽ giúp ta có cơ sở để xây dựng mô hình cho quá trình mô phỏng và đánh giá 2.1 Suy hao trong môi trường dưới nước Tín hiệu sóng âm khi truyền trong môi trường nước sẽ chịu ảnh hưởng của suy hao Suy hao trong môi trường nước khi truyền sóng âm sẽ ảnh hưởng đến rất nhiều yếu tố: việc chọn lựa tần số và phạm vi truyền tín hiệu... nhiều nhà nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực này Việc mô hình hóa một cách chính xác các yếu tố của kênh thông tin dưới nước như mô hình kênh truyền, ảnh hưởng của nhiễu, giao diện vô tuyến được đặc biệt chú trọng Sự khác nhau giữa môi trường dưới nước và trên không khiến các module không dây đang được sử dụng trong môi trường trên không rất khó được tái sử dụng trong môi... suy giảm âm thanh trong chất lắng cặn phần lớn thay đổi theo đặc điểm địa chất của đáy Đặc điểm của đáy có thể được đặc trưng bởi bt, thông số xác định loại chất cặn trong đại dương Bảng sau cung cấp giá trị bt của mỗi loại đặc điểm của đáy [4] Bảng 2.1 Giá trị bt của từng loại đáy khác nhau Đặc điểm của đáy Giá trị bt Cát rất thô 0 Cát thô 1 Cát trung bình 2