tiểu luận hệ thống thông tin vệ tinh

THUYẾT TRÌNH TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ MẠNG VỆ TINH Hoàng Anh Ngọ Nguyễn Ngọc Hải Nguyễn Quốc Chung 40801377 40800577 40800200 1)Hệ thống thông tin vệ tinh: a) Phần không gian:Vệ tinh thông tin+trạm điều khiển TT&C mặt đất Phần vệ tinh:Phân hệ thông tin (anten thu phát,phần hỗ trợ sóng mang…) phân hệ phụ trợ(khung vệ tinh,cung cấp lượng,thiết bị đẩy,điều khiển nhiệt độ…) *Nhiệm vụ phân hệ thông tin: +Khuếch đại sóng mang thu được=>phát lại +Thay đổi tần số sóng mang (tránh phần công suất phát vào máy thu vệ tinh) b)Phần mặt đất: +Trạm mặt đất,những trạm nối trực tiếp thông qua mạng mặt đất đến thiết bị đầu cuối người sử dụng *Nhiệm vụ: +Trạm mặt đất phát: Nhận tín hiệu,xử lí phát lại cho vệ tinh +Trạm mặt đất thu:Thu sóng mang đường xuống,xử lí,cung cấp cho nơi đến mặt đất 2)Phân bổ tần số vệ tinh: Dải tần 1Gh đến 10Gh thường ảnh hưởng tầng điện li (ảnh hưởng tần số thấp)và mưa(ảnh hưởng tần số cao) nên thường sử dụng nhiều cho thông tin vi ba mặt đất Bảng phân chia tần số phấn bổ tần số vệ tinh 3)Kỹ thuật truyền dẫn đa truy nhập vệ tinh: a)Các loại tín hiệu: Gồm tín hiệu thoại(0,3 đến 3,4Khz) tín hiệu hình(tần số cao) b)Mô hình kênh truyền dẫn: -Bộ biến đổi biến đổi thông tin chuyền đi(điều chế) -Máy phát gửi tín hiệu qua đường chuyền dẫn -Máy thu biến đổi thành tin tức ban đầu,phân phát tới nơi nhận Quá trình điều chế: +Người ta tải thông tin lên tín hiệu tần số cao để dạng phù hợp với đường truyền dẫn,tín hiệu cao tần gọi sóng mang +Trong thông tin vệ tinh thường dùng hệ thống điều chế FM theo kiểu điều chế tương tự sử dung hệ thống điều chế PSK theo kiểu điều chế số +Kỹ thuật đồng bộ:Đồng bit,đồng khung +Sửa lỗi mã: -Hamming -Huffman  4)Đa truy nhập vệ tinh:    A)Đa truy nhập phân chia theo tần số(FDMA) Ưu điểm;thủ tục truy nhập đơn giản cấu hình trạm mặt đất đơn giản Nhược điểm:Không linh hoạt thay đổi định tuyến,hiệu thấp b)Đa truy nhập phân chia theo thời gian(TMDA): Trạm mặt đất dùng chung phát đáp vệ tinh cách phân chia khoảng thời gian.Mỗi trạm ấn định khe thời gian phát tín hiệu chúng khe gọi cụm.Tập hợp tất cụm ấn định cho số trạm mặt đất tạo thành khoảng thời gian gọi khung TDMA Mỗi trạm mặt đất phát tín hiệu có tần số sóng mang f0 chiếm toàn băng tần phát đáp vệ tinh Không có trường hợp tín hệu từ trạm mặt đất chiếm phát đáp vệ tinh thời gian  Bộ phát đáp:nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm mặt đất phát sau khuếch đại chuyển đổi sang tần số nằm băng tần thu trạm thu(vệ tinh thường có 10 phát đáp)  Mạng TMDA bao gồm trạm lưu lượng trạm chuẩn Trạm lưu lượng pháp cụm lưu lượng.(Dữ liệu) Trạm chuẩn phát cụm chuẩn.(Định thời) Cụm chuẩn cụm lưu lượng đặt để không chồng lên       Phương pháp truyền dẫn tín hiệu TMDA là: Điều xung mã-ghép kênh phân chia theo thời gian-Khóa dich pha-Đa truy nhập phân chia theo thời gian PCM – TMD – PSK –TMDA  Trong PCM tần số lấy mẫu 8Khz  Nguyên lí đồng cụm:  +Đồng vòng kín trực tiếp  +Đồng vòng kín hồi tiếp  +Đồng vòng mở  C)Đa truy nhập phân chia theo mã(CDMA): Trạm mặt đất dùng chung tần số sóng mang phát đáp dựa phân chia theo mã   PHÂN HỆ THÔNG TIN:  Trong hệ thống thông tin,vệ tinh đóng vai trò trạm chuyển tiếp,làm chức trạm lặp,thu tín hiệu từ mặt đất,khuếch đại sang tần số khác,khuếch đại lên công suất yêu cầu phát trở lại mặt đất A)Nhiệm vụ: Trạm chuyển tiếp trạm mặt đất(gồm phần lặp vệ tinh) B)Chức năng: Thu sóng mang từ trạm mặt đất(băng tần xác định) Hạn chế nhiễu từ trạm khác Khuếch đại sóng mang,hạn chế nhiễu            Biến đổi tần số sóng mang nhận đường lên sang tần số sóng mang đường xuống Cung cấp công suất đủ lớn Bức xạ băng tần xác định tới vùng xác định mặ đất C)Cấu trúc khối thông tin: 1)Bộ phát đáp:  +Giả sử truyền có hướng sau:  +Bộ phân kênh đầu vào:  +Bộ khuếch đại kênh: Đây thiết bị quan trọng phát đáp   Bộ ghép kênh đầu ra:  Phương pháp kết nối phát đáp với hệ thống anten: +kết nối tĩnh:kết nối không thay đổi +kết nối động:có thể thay đổi chuyển mạch(vài trăm nano giây).Điều khiển trạm chuyển mạch mặt đất         2)Anten: Chức chính: +Chọn sóng vô tuyến phát băng tần cho +Phát sóng vô tuyến băng tần phân cực lên khu vực xác đinh mặt đất Các thông số đặc trưng:các anten vệ tinh phải phủ sóng khu vực gọi vùng phục vụ với công suất yêu cầu đặc trưng đường đẳng mức.Có loại phủ sóng: Phủ sóng toàn cầu:  Vệ tinh địa tĩnh bay cao 35.786km,phủ sóng 42% mặt đất  Phủ sóng bán cầu:Phủ sóng cho nửa bán cầu phía đông phía tây.Nếu quan sát từ vệ tinh,hai khu vực cách ly Phủ sóng vùng:phủ sóng nhiều khu vực khác Phủ sóng dấu:Vùng phủ sóng nhỏ dấu mặt đất,dùng để thông tin nước nhỏ(hệ thống thông tin di động có vùng phủ sóng chồng lên để tín hiệu liên tục )     Các hệ thống bổ trợ: +Đảm bảo cho vệ tinh hoạt động suốt 24h/24h suốt thời gian sống=>Có phân hệ phụ trợ cho vệ tinh:  Cấu trúc vệ tinh thông tin:        Vệ tinh VINASAT-1: VINASAT-1 vệ tinh viễn thông Việt Nam thức cung cấp dịch vụ vào tháng 6/2008 vị trí quỹ đạo 132 độ đông Thông số kỹ thuật bản: Vị trí quỹ đạo: quĩ đạo địa tĩnh 1320E (cách trái đất 35768Km) Tuổi thọ vệ tinh VINASAT-1: 15 năm Độ ổn định vị trí kinh độ vĩ độ: +/-0,05 độ Hoạt động ổn định suốt thời gian sống vệ tinh       Băng tần C mở rộng (C-Extended): Số phát đáp: 08 (36MHz/bộ) Đường lên (Uplink): Tần số phát Tx: 6.425-6.725 MHz Phân cực: tuyến tính trực giao (phân cực đứng phân cực ngang) Đường xuống (Downlink): ◦ Tần số thu Rx: 3.400-3.700 MHz ◦ Phân cực: tuyến tính trực giao (phân cực đứng phân cực ngang)         Băng tần Ku: Số phát đáp: 12 (36MHz/bộ) Đường lên (Uplink): Tần số phát Tx: 13.750-14.500 MHz Phân cực: tuyến tính trực giao (phân cực đứng phân cực ngang) Đường xuống (Downlink): Tần số thu Rx: 10.950-12.750 MHz Phân cực: tuyến tính trực giao (phân cực đứng phân cực ngang) [...]... dấu trên mặt đất,dùng để thông tin trong 1 nước nhỏ (hệ thống thông tin di động có các vùng phủ sóng này chồng lên nhau để tín hiệu được liên tục )     Các hệ thống bổ trợ: +Đảm bảo cho vệ tinh hoạt động trong suốt 24h/24h trong suốt thời gian sống=>Có các phân hệ phụ trợ cho vệ tinh:  Cấu trúc của vệ tinh thông tin:        Vệ tinh VINASAT-1: VINASAT-1 là vệ tinh viễn thông đầu tiên của Việt... bộ phát đáp nhưng dựa trên phân chia theo mã   PHÂN HỆ THÔNG TIN:  Trong hệ thống thông tin, vệ tinh đóng vai trò là 1 trạm chuyển tiếp,làm chức năng của 1 trạm lặp,thu tín hiệu từ mặt đất,khuếch đại sang tần số khác,khuếch đại lên 1 công suất yêu cầu rồi phát trở lại mặt đất A)Nhiệm vụ: Trạm chuyển tiếp giữa các trạm mặt đất(gồm phần lặp và vệ tinh) B)Chức năng: Thu sóng mang từ trạm mặt đất(băng... vực đã xác đinh trên mặt đất Các thông số đặc trưng:các anten trên vệ tinh phải phủ sóng được 1 khu vực gọi là vùng phục vụ với công suất yêu cầu được đặc trưng bởi các đường đẳng mức.Có 4 loại phủ sóng: Phủ sóng toàn cầu:  Vệ tinh địa tĩnh bay cao 35.786km,phủ sóng 42% mặt đất  Phủ sóng bán cầu:Phủ sóng cho một nửa bán cầu phía đông và phía tây.Nếu quan sát từ vệ tinh, hai khu vực này cách ly nhau... phát đáp vệ tinh bằng cách phân chia khoảng thời gian.Mỗi trạm được ấn định khe thời gian và chỉ được phát tín hiệu của chúng trong khe đó gọi là cụm.Tập hợp tất cả các cụm được ấn định cho một số trạm mặt đất tạo thành một khoảng thời gian gọi là khung TDMA Mỗi trạm mặt đất phát tín hiệu có cùng tần số sóng mang f0 và chiếm toàn bộ băng tần của bộ phát đáp vệ tinh Không có trường hợp tín hệu từ 2... của Việt Nam được chính thức cung cấp dịch vụ vào tháng 6/2008 ở vị trí quỹ đạo 132 độ đông Thông số kỹ thuật cơ bản: Vị trí quỹ đạo: quĩ đạo địa tĩnh 1320E (cách trái đất 35768Km) Tuổi thọ vệ tinh VINASAT-1: 15 năm Độ ổn định vị trí kinh độ và vĩ độ: +/-0,05 độ Hoạt động ổn định trong suốt thời gian sống của vệ tinh       Băng tần C mở rộng (C-Extended): Số bộ phát đáp: 08 bộ (36MHz/bộ) Đường lên... và chiếm toàn bộ băng tần của bộ phát đáp vệ tinh Không có trường hợp tín hệu từ 2 trạm mặt đất chiếm bộ phát đáp vệ tinh trong cùng thời gian  Bộ phát đáp:nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm mặt đất phát sau đó khuếch đại và chuyển đổi sang tần số nằm trong băng tần thu của các trạm thu (vệ tinh thường có hơn 10 bộ phát đáp)  Mạng TMDA bao gồm các trạm lưu lượng và ít nhất là 1 trạm chuẩn Trạm lưu lượng... lớn Bức xạ trong băng tần xác định tới các vùng xác định trên mặ đất C)Cấu trúc của khối thông tin: 1)Bộ phát đáp:  +Giả sử truyền chỉ có 1 hướng như sau:  +Bộ phân kênh đầu vào:  +Bộ khuếch đại kênh: Đây là thiết bị quan trọng nhất của bộ phát đáp   Bộ ghép kênh đầu ra:  Phương pháp kết nối bộ phát đáp với hệ thống anten: +kết nối tĩnh:kết nối không thay đổi được +kết nối động:có thể thay đổi bằng ...1 )Hệ thống thông tin vệ tinh: a) Phần không gian :Vệ tinh thông tin+ trạm điều khiển TT&C mặt đất Phần vệ tinh: Phân hệ thông tin (anten thu phát,phần hỗ trợ sóng mang…) phân hệ phụ trợ(khung vệ tinh, cung... hệ thống bổ trợ: +Đảm bảo cho vệ tinh hoạt động suốt 24h/24h suốt thời gian sống=>Có phân hệ phụ trợ cho vệ tinh:  Cấu trúc vệ tinh thông tin:        Vệ tinh VINASAT-1: VINASAT-1 vệ tinh. .. mặt đất dùng chung tần số sóng mang phát đáp dựa phân chia theo mã   PHÂN HỆ THÔNG TIN:  Trong hệ thống thông tin, vệ tinh đóng vai trò trạm chuyển tiếp,làm chức trạm lặp,thu tín hiệu từ mặt đất,khuếch