0706 nghiên cứu ứng dụng truyền thanh số nhằm nâng cao chất lượng hệ thống truyền thanh cơ sở luận văn tốt nghiệp

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƢỜNGĐẠIHỌCQUYNHƠN TRẦNTÍNTRỌNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRUYỀN THANH SỐNHẰMNĂNGCAOCHẤTLƢỢNGHỆTHỐNGTRUYỀN THANHCƠ SỞ LUẬNVĂNTHẠCSĨKỸTHUẬT VIỄNTHƠNG BìnhĐịnh–Năm2021 TRẦNTÍNTRỌNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRUYỀN THANH SỐNHẰMNÂNGCAOCHẤTLƢỢNGHỆTHỐNGTRUYỀN THANHCƠ SỞ Chuyênngành: KỹthuậtviễnthôngMã số 8520208 Ngƣờihƣớngdẫn:TS.ĐÀOMINHHƢNG LỜICAMĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu ứng dụngtruyền số nhằm nâng cao chất lượng hệ thống truyền sở”, cơngtrình nghiên cứu khoa học riêng tơi, thực hướng dẫn củaTiến sĩ Đào Minh Hƣng Các kết khoa học trình bày luận văn này, làthành nghiên cứu thân suốt thời gian thực đề tài vàchưa xuất công bố tác giả khác Các số liệu đượcsử dụng luận văn trung thực, có trính dẫn từ nguồn hợp pháp vàđáng tincậy,cáckếtquảđạtđượclàchínhxácvà trungthực Tácgiả luậnvăn TrầnTínTrọng MỤCLỤC LỜICAM ĐOAN i DANHMỤCCÁCTỪ VIẾTTẮT .vi DANHMỤCBẢNGBIỂU x DANHMỤCHÌNHVẼ xi MỞĐẦU 1 Lý dochọnđềtài Tổngquantìnhhìnhnghiên cứu .2 2.1 Tình hìnhtrên thếgiới 2.2 Tình hìnhtrongnước 3 Mụcđíchvànhiệmvụnghiên cứu 3.1 Mụcđíchnghiêncứu .4 3.2 Nhiệmvụnghiêncứu .4 3.3 Đốitượng,phạmvinghiên cứu 4 Phương phápnghiêncứu Cấutrúccủaluậnvăn Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễn củađềtài .5 Chƣơng1:CƠSỞLÝTHIẾTXỬLÝTÍNHIỆUÂMTHANH 1.1 Tổng quanhệthốngtruyềnthanh số 1.2 Cơsở lýthuyếtsốhóa 1.3 Kênhvậtlýtronghệ thốngDAB 1.4 CáchghépkênhDAB .11 1.4.1 Chếđộđộclậpcủađakênh 11 1.4.2 Chếđộtruyền 12 1.4.3 Chếđộpháttrựctuyến 14 1.4.4 Dữ liệu liên kếtchươngtrìnhPAD .14 1.4.5 Chếđộgói 16 1.4.6 Kênh thôngtinnhanh 17 1.5 Mãhóa .18 1.5.1 Mã hóakênhtruyền 18 1.5.2 Mã hóâmthanh 19 1.5.3 Mã hóâmthanhđakênh 20 1.5.4 Đặcđiểm củahệthốngmãhóâm thanhđakênh MPEG-2 21 1.6 Phươngpháp mãhóâmthanh 22 1.6.1 Phânbổbitvàmãhóathơng tinphânbổbit 23 1.6.2 Định lượngvàmãhóacácmẫubăngtầncon 23 1.6.3 Cấu trúcluồngbitlớpII 24 1.6.4 GiảimãâmthanhlớpII .25 1.6.5 Tốcđộlấymẫuvà độphângiảiđầuvào 26 1.6.6 Tốcđộbitâmthanh .26 1.7 Kếtluậnchương1 .30 Chƣơng2.HỆTHỐNGTHU-PHÁTTRUYỀN THANHSỐ 31 2.1 Kênh caotầnRF 31 2.2 Mơ hìnhlan truyền 33 2.2.1 Phânbốkhuvựcnhỏ 33 2.2.2 Ảnhhưởngcủabăngthôngkênh 34 2.2.3 Mơ hìnhlantruyền đơngiảnhệthốngDAB 36 2.3 Giớithiệuvề mạngđơntần SFN .39 2.3.1 SFNđượcsửdụngtrongDAB 39 2.3.2 Ưu điểmcủaSFN 41 2.3.3 ĐặcđiểmriêngcủaSFN 42 2.3.4 PhạmvitốiưucủaSFN .44 2.4 MáyphátDAB 47 2.4.1 Khốixửlýtínhiệu củabộđiềuchếCOFDM 48 2.4.2 Chuyểnđổisốsangtươngtự 49 2.4.3 ChuyểnđổiRF 50 2.4.4 Khuếchđạivàlọc .50 2.5 Máy thuDAB 52 2.5.1 Xử lýbănggốcsố 52 2.5.2 Giảiđiều chếOFDM 53 2.5.3 Giảiđiều chếDQPSK 53 2.5.4 Giảimã Viterbi 54 2.5.5 Đồngbộhóa 54 2.5.6 Bộgiảimãâmthanh 55 2.6 Cácgiaodiện ứngdụngtrongbộthutruyềnthanhsố .56 2.6.1 Giaodiện thẻUSIM 56 2.6.2 GiaodiệnUSB 57 2.6.3 GiaodiệnUART 58 2.6.4 Giao diện PCMvàI2C 59 2.6.5 Chỉbáo trạng tháimạng .61 2.6.6 GiaodiệnĂng-ten 61 2.7 Kếtluận chương 62 Chƣơng3.GIẢIPHÁPN Â N G C A O C H Ấ T L Ƣ Ợ N G T R U Y Ề N TH ANHCƠ SỞ 63 3.1 Kháiquáthệthốngtruyềnthanhcơsở 63 3.2 Giảiphápthựchiện(Ưngdụnghệthốngtruyềnthanhmobifonevàohệ thốngtruyềnthanhcơsở) 64 3.2.1 Hệthốngtruyềnthanhsố .64 3.2.2 Giảiphápthựchiệnhệthốngtruyềnthanhsố 65 3.3 Giảipháp kỹthuật 65 3.3.1 CôngnghệMQTT 67 3.3.2 CácthànhphầnMQTT .67 3.4 Hệthốngtruyềnthanhsốcủagiảipháp 75 3.4.1 Sơđồcủamáythu 77 3.4.2 ICQuectelEC21 .78 3.4.3 ICAcsip AI7688H 79 3.5 Thựchiệnthíđiểmhệthống truyềnthanhsố 80 3.5.1 ThiếtbịMIRA(MobileInformationRadioAmplifier) 80 3.5.2 ỨngdụngMobile .81 3.5.3 Hệthốngquảntrị .82 3.5.4 Hạ tầngđiện toánđámmây(CloudComputing) 82 3.6 Triểnkhaihệthống truyền thanhsố tạixãBình Hịa,huyện TâySơn 83 3.7 Kếtluậnchương3 .87 KẾTLUẬNVÀĐỀXUẤT 88 TÀILIỆUTHAM KHẢO 89 PHỤ LỤC APHỤ LỤC BPHỤLỤCC DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮT Từ viếttắ t TiếngAnh Tiếng Việt ADC AnaloguetoDigitalConverter Bộc h u y ể n đ ổ i t n g t ự s a n g số ADR AstraDigitalRadio ĐàikỹthuậtsốAstra AFC AutomaticFrequencyControl Tựđộngđiềukhiển tần số AGC AutomaticGainControl Kiểmsoátđộ lợitựđộng AIC AuxiliaryInformationChannel Kênhthôngtinphụtrợ AM AmplitudeModulation Điều chếbiênđộ ATM AsynchronousTransferMode Chếđộkhông đồng BAL BitAllocation Cấpphátbit BER BitErrorRatio Tỷ lệ lỗibit CAZAC ConstantA m p l i t u d e Z e r o A Tựtươngquanbiênđộhằngtheogiá u t o - Correlation trịkhơng CD CompactDisk CDF Cumulative Đĩanén Hàmphânbổ tích lũy DistributionFunction CDMA CodeDivisionMultipleAccess Đatruynhậpphân chiamã CIF CommonInterleavedFrame Khungxenkẽchung C/N Carrier-to-Noiseratio Tỷsốsóng mang trêntạp âm Coded Ghépkênhphânchiatầnsốtrựcg iaođượcmãhóa COFDM Orthogonal FrequencyDivisionMultiplex CRC CyclicRedundancyCheck Kiểmtrađộdưtheo chukỳ CU CapacityUnit Đơnvịdung lượng CW ControlWord Từđiềukhiển DAB DigitalAudioBroadcasting Truyền âmthanhsố DIQ DigitalIn-phaseandQuadrature Đồngphavàvuông phasố Differential Khóa dịch chuyển pha cầuphươngvisai DQPSK Quadrature PhaseShiftKeying DRC DynamicRangeControl Kiểmsốtdảiđộng DRM DigitalRadioMondiale Vơtuyến số DSP DigitalSignalProcessor Bộxửlýtín hiệukỹthuậtsố DSR DigitalSatelliteRadio Đàivệtinhkỹthuậtsố DVB DigitalVideoBroadcasting Truyềnhìnhsố DVD DigitalVideo(orVersatile)Disk Đĩakỹthuậtsố EEP EqualErrorProtection Bảo vệlỗiđồngxácsuất e.i.r.p effectiveisotropicradiatedpower Côngs u ấ t b ứ c x đ ẳ n g h n g hiệudụng RP, e.r.p: effectiveradiatedpower Công suấtbứcxạhiệudụng ETI EnsembleTransportInterface Giaodiệnvậnchuyểnhỗnhợp FCC Federal Ủybantruyền thôngliênbang CommunicationsCommission FFT FastFourierTransformation ChuyểnđổiFouriernhanh FIB FastInformationBlock Khốithơngtinnhanh FIC FastInformationChannel Kênhthơngtinnhanh FIG FastInformationGroup Nhómthơng tinnhanh FM FrequencyModulation Điềuchếtầnsố F-PAD Fixed Programme AssociatedData Dữl i ệ u k ế t h ợ p c h n g t r ì n h cốđịnh GPS GlobalPositioningSystem Hệthốngđịnhvịtồncầu GSM GlobalSystemforMobile Hệthốngdiđộngtồncầu HAAT HeightAboveAverageTerrain Độcaotrênđịahìnhtrungbình HF HighFrequency Tầnsốcao I /Q In-phaseandQuadrature Đồngphavàvuôngpha IF Intermediatefrequency Trungtần Inverse BiếnđổiFouriernhanh nghị c h đảo IFFT Fast FourierTransformation IMDCT Inverse Modified Discrete CosineTransformation Phépb i ế n đ ổ i c o s i n r i r c ng hịchđảocảitiến IP InternetProtocol GiaothứcInternet ISO International Tổchứctiêuchuẩnquốctế StandardsOrganisation MCI Multiplex Thơngtin cấuhìnhđakênh ConfigurationInformation MFN MultipleFrequencyNetwork Mạngđatần MNSC Multiplex Network SignallingChannel Kênhbáo hiệuđamạng OFDM OrthogonalF r e q u e n c y D i v i s i o Ghépkênhphânchiatầnsốtrựcg n Multiplex iao PAD Programme-AssociatedData Dữl i ệ u l i ê n q u a n đ ế n c h n g trình PCM PulseCodeModulation Điều chếmãxung Pps pulsepersecond Xungtrêngiây