0961 nghiên cứu đặc tính kênh truyền của hệ thống truyền hình số mặt đất luận văn tốt nghiệp

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCQUYNHƠN LÊCƠNGTÂM NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN CỦAHỆTHỐNG TRUYỀN HÌNH SỐMẶTĐẤT LUẬNVĂNTHẠCSĨKỸTHUẬT VIỄNTHƠNG BìnhĐịnh–Năm 2021 LÊCƠNGTÂM NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN CỦAHỆTHỐNG TRUYỀN HÌNH SỐMẶTĐẤT Chunngành: KỹthuậtviễnthơngMã số 8520208 Ngườihướngdẫn:TS NGUYỄNVĂNHÀO LỜICAMĐOAN Tơixincamđoancáckếtquảkhoahọcđượctrìnhbàytrongluậnvănnàylà thành quảnghiêncứuvàthamkhảocáctàiliệukhoahọccủabảnthântơitrong suốt thời gian thực đề tài định hướng người hướng dẫn.Các kết đạt xác, trung thực phù hợp với hướng nghiên cứucủađềtàiluậnvăn Tácgiảluậnvăn LêCông Tâm MỤCLỤC DANHMỤCTỪVIẾT TẮT iv DANHMỤCHÌNHVẼ vi DANHMỤCBẢNGBIỂU ix PHẦNMỞĐẦU 1 Lý dochọnđềtài Tổngquantìnhhìnhnghiên cứu 2.1 Tình hìnhtrên thếgiới 2.2Tìnhhìnhtrongnước 3 Mụcđíchnghiên cứu 3.1 Mụcđíchnghiêncứu 3.2 Nhiệmvụnghiêncứu 3.3 Đốitượng,phạmvinghiên cứu .4 Phương phápnghiêncứu Cấu trúcluậnvăn .4 Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễncủađềtài CHƯƠNG1.TỔNG QUANVỀHỆTHỐNG TRUYỀNHÌNH SỐMẶTĐẤT…6 1.1 Giớithiệuvàkháiquátlịch sử 1.2 Kỷnguyên TVmàu tươngtự 1.3 Kỷnguyên truyềnhìnhsố .8 1.4 Thành phầncủahệthốngDTV 1.4.1 HệthốngđầucuốiphátsóngDTV .9 1.4.2 Hệthốngtruyềndẫn/MạngphânphốiđểphátsóngDTV .9 1.5 Mạngđơntần SFNcủamơ hìnhkênh hệthốngtruyềnhìnhsốmặtđất .10 1.6 Cácchuẩntruyềnhình 12 1.7 Kếtluậnchương1 14 CHƯƠNG2.CÁCĐẶCTÍNHKỸTHUẬTTRONG HỆTHỐNGTRUYỀN HÌNH SỐMẶT ĐẤTDVB-T2 15 2.1 Giớithiệuchung 15 2.2 HệthốngtruyềnhìnhsốmặtđấtDVB-T 15 2.2.1 Sơ đồkhốicủahệthốngDTV-T 16 2.2.2 Cácđặctínhkỹ thuậtDVB-T 18 2.3 Hệthốngtruyềnhình số mặtđấtDVB-T2 .32 2.3.1 Giớithiệu chungvềtruyềnhình sốmặtđấtDVB-T2 32 2.3.2 TạokýhiệuOFDM 44 2.3.3ĐiềuchếvàmãsửasaitrongDVB-T2 52 2.4 Kếtluậnchương2 52 CHƯƠNG 3.ĐẶCTÍNHKÊNH TRUYỀN CỦAHỆTHỐNG TRUYỀN HÌNH SỐMẶTĐẤT 54 3.1Kháiquátchung 54 3.2 Mơ hìnhtốnhọccủakênhtruyềnvơtuyến .56 3.2.1 Mơhìnhthốngkêcủađápứngxungkênhtruyền 57 3.2.2 Cáctham số củađápứngxungkênh truyền 59 3.3 Cáctham sôcủakênh fadingvôtuyến 62 3.3.1 TrảitrễđađườngvàFading chọnlọctheotầnsố 62 3.3.2 Sựdịch chuyểnDopplervàFadingchọnlọctheothờigian 66 3.3.3 Fading chọn lọctheotầnsốvàthờigiancủakênhtruyềnvôtuyến 71 3.4 Mơ hìnhthốngkêáp dụngchokênhfading 71 3.4.1 Kênh fadingRayleigh 71 3.4.2 Kênh fadingRicean .73 3.5 Mơ hìnhkênh truyềnchohệthống truyềnhình sốmặtđất .75 3.5.1 MơhìnhkênhtruyềnDTTBđiểnhình .75 3.5.2 Mơhìnhkênh truyềntrongmạng đơn tần (SFN)cho hệthống DTTB 79 3.6 Mô phỏngvàđánhgiáhiệunăngkênhvôtuyến 82 3.7 Kếtluậnchương3 85 KẾTLUẬNCHUNG .86 TÀILIỆUTHAMKHẢO .87 DANHMỤCTỪVIẾTTẮT Từ viếttắt ATSC TiếngAnhđầyđủ AdvancedTelevisionSystemCo mmitee TiếngViệt Hội đồng hệ thống truyền hìnhcảitiến AVG AudioVisualGlobal Cơng ty cổ phần nghe nhìn tồncầu BER BitErrorRate Tỷsố lỗibit BPSK BinaryPhaseShiftKeying Điều chếphanhịphân COFDM DTT Coding OthogonalityFequencyDvision Mltiplexing DigitalTerrestrialTelevision Ghép kênh phân chia theo tần sốtrựcgiaocómã Truyềnhình số mặtđất DVB DigitalVideoBroadcasting Truyềnhìnhsố FFT FastFourrierTransform BiếnđổiFourriernhanh FIR FiniteImpulseResponese Đápứngxunghữuhạn HDTV HighDefinitiomTelevision Truyềnhìnhđộphângiảicao ICI Inter-CarrierInterference Nhiễuliênsóngmang ISDB ISI JPEG Integrated Services DigitalBroadcasing Inter-SymbolInterference Joint Photoghraphic ExpertsGroup Truyền hình số dịch vụ tíchhợp Nhiễu liênký tự Nhóm chun gia nghiên cứu vềảnhtĩnh ML Main Level (dùngtrongMPEG-2) MP MainProfile (dùngtrongMPEG-2 MFN MultipleFrequencyNetwork Mạngđatần MISO MultiInputSingleOutput Nhiềuđầuvàomộtđầura MPEG MovingPicturesExpertsGro up Nhóm chuyên gia nghiên cứu vềảnhđộng NTSC National Television SystemComittee Hội đồng hệ thống truyền hìnhquốcgiaMỹ OFDM OthogonalityFequencyD visionMltiplexing Ghép kênh phân chia theo tần sốtrựcgiao PAL PhaseAlternativeLine Đảophatheo từngdòng PAPR Peakto AveragePowerRatio Tỷ số cơng suất đỉnh/cơng suấttrungbình PCM PulseCodeModulation Điều chếxungmã QAM Quadrature AmplitudeModulation Điều chếbiênđộvng góc QPSK QuadraturePhaseShiftKe ying Khóadịchphavnggóc RF SDTV RadioFrequence Standard DefinitionTelevision Tần sốvơ tuyến Truyền hình độ phân giải tiêuchuẩn SFN SingleFrequenceNetwork Mạngđơn tần SNR Signalto NoiseRatio Tỷsốtínhiệu tạp âm UHF UltraHighFrequency Tầnsốsiêu cao(Siêucao tần) VHF VeryHighFrequency Tầnsốrấtcao VSB VestigalSideBand Điềubiên cụt VTC Vietnam TelevisionCorporation VTV DTTB VietnamTelevision Digital Terrestrial TelevisionBroadcasting Tổng Công ty truyền thơng đaphươngtiệnViệtNam ĐàitruyềnhìnhViệtNam Hệthốngtruyền hìnhsốmặtđất PLP PhysicalLayerPipes Ống lớp vật lý (dùng DVBT2) LDPC LowDensityParityCheck Kiểm tra cường độ ưu tiên thấp(dùngtrongD V B - T ) SISO SingleInputSingleOutput Mộtđầuvàomộtđầura TS TransportStream Luồngtruyềntải DANHMỤCHÌNHVẼ Sốhiệu hình Tênhình Sốt rang 1.1 Sơđồcấu trúctổng quátcủahệthống truyềnhình số 2.1 Sơđồkhốihệthốngtruyềnhìnhsố mặtđấtDVB-T 16 2.2 SơđồkhốibộđiềuchếsốDVB-T 18 2.3 Xửlýxáo trộngóitruyền tải 19 2.4 Góibảo vệlỗiRS (204,188) 19 2.5 Tạo rađathứcsinhmãchậpđụclỗ(2,1và7) 20 2.6 Khốiđiều chếCOFDMtrongDVB-T 21 2.7 PhổtínhiệuOFDMvớisốsóngmangN=16 22 2.8 Biểu diễnchịm saocủađiềuchếQPSK,16QAM,và64 24 QAM 2.9 Phổlý thuyếttínhiệutruyền DVB-Ttạikhoảngthờigian 26 bảovệ 2.10 Phânbố sóng mang khichènthêmkhoảng thờigianbảovệ 27 2.11 Cáctiasóngđến trongkhoảng thờigianbảovệ 28 2.12 So sánh cấu trúcMFNvàSFN 30 2.13 Mô hình cấp caonhấtcủahệthốngDVB-T2 33 2.14 Địnhdạngdịngđầuvào PLP 35 2.15 Sơđồkhốicủamơ-đunxửlýđầuvàoở chếđộđầuvàoA 36 (tứclàPLPđơn) 2.16 Sơđồkhốicủamô-đunxửlýđầuvàoở chếđộđầuvào B 37 (tứclànhiều PLP) 2.17 Sơđồkhốicủa sơđồmã hóavàđiềuchế xenbit 38 2.18 Địnhdạngdữliệutrướckhisosánhbit 39 2.19 Chếđộxenkẽbit 40 2.20 Kiểm trama trận tỷ lệ3/4vàchếđộxenkẽbit 40 2.21 Chếđộxenkẽbitxoắncột 41 2.22 Chếđộxenkẽthờigian1 43 2.23 Chếđộxenkẽthờigian2 43 2.24 Chếđộxenkẽthờigian3 43 2.25 CấutrúckhungDVB-T2 44 2.26 Cấutrúckhungcho mỗisiêukhung 44 2.27 Sơđồkhốicủamôđuntạo OFDM 45 2.28 Mẫu tín hiệu rảirácPP3(hệthống SISO) 47 2.29 Mẫu tín hiệurảirácPP3(hệthốngMIMO) 47 2.30 Sơđồkhốicủaphầnmởrộngchịmsaođanghoạtđộng 48 2.31 Sơđồkhốicủakỹthuậtđặtâm 49 2.32 CấutrúckýhiệuP1 51 2.33 Cácsóngmangđanghoạt độngcủakýhiệuP1 51 3.1 CáckhốichứcnăngcủahệthốngDTTB 54 3.2 Hiệuứng quymô lớnvànhỏcủakênhvô tuyến 55 3.3 Đápứngxung kênhtruyềnh(t,τ))phản ánhcảhiệuứng đa 55 đườngvàthay đổitheo thờigian 3.4 Mốiquanhệgiữacáchàmtươngquanvàtán xạ củakênh 60 WSS-US 3.5 Giảnđồ vềsựlan truyềnđađường khơngkhí 63 3.6 Giảnđồcủatrảitrễđađường 63 3.7 Phânphốicôngsuấtcủakênhđađường 64 3.8 Kênhfading đađườngchọn lọctheotần số 66 (a) cấu hình phân phối cơng suất miền thời gian so với độ trễkênh;(b) đáp ứngmiềntần số củakênh 3.9 Đặcđiểmbiến thiêntheo thờigiancủakênhvô tuyến 67 3.10 Sựsuygiảm củakênhsovớithờigiansaukhikênhbiến 67 thiêntheothờigian 3.11 Cách chuyển động tươngđốigiữamáy thuvàmáyphát gây rasựdịch chuyểntần sốDoppler 68 3.12 Kênhfading chọnlọctheo thờigian: 68 (a) tác động biến thiên thời gian kênh đến tín hiệunhậnđược (b) tácđộng củasựdịchchuyển tần sốDopplerđến tín hiệu nhậnđược 3.13 Fading chọn lọctheothờigiancủakênhvơ tuyếnvới: 70 (a) trảiDopplertrongmiền tầnsố (b) thờigian kếthợp trongmiềnthờigian 3.14 Mốiquanhệgiữacáctham số tínhiệuvàkênhfading: 71 (a) giữafadingvàđộdàikýhiệudữliệu (b) giữafading vàbăngthơng tínhiệu 3.15 ĐặcđiểmkênhfadingRayleigh: 73 (a)phânbốkhônggian và(b)đápứng tần số 3.16 Sựphân bố Riceanvớicáchệsố RiceanKkhácnhau 74 (K= 0,phânbố Rayleigh) 3.17 PhổcôngsuấtDopplercủakênhRicean 75 3.18 Đápứngtầnsốcủamơ hìnhkênh DVB-T P1 78 3.19 So sánh cấu trúcMFNvàSFN 80 3.20 Cơng suấttínhiệunhậnđượcchuẩnhóasođốivớiđộ trễi 81 với:(a)mộtmáyphátSFNvà(b) haimáyphátSFN 3.21 Biểu đồ BERcủacáckênhvôtuyến vớimứcđiềuchế16- 83 QAM 3.22 Biểu đồBERcủakênh Riceanvớicácmứcđiềuchếkhác 84 3.23 Biểu đồ BERcủakênhRayleighvớicácmứcđiều chếkhác 84