Ứng dụng KIT 8051 dùng để chuyển đổi A/D - D/A

http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số OBO OK S CO M luận án tốt nghiệp PHẦN I KIL LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TUYẾN http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp DẪN NHẬP KIL OBO OKS CO M Sau trình bày kỹ thuật sử dụng Viba số Để tạo tiền đề cho việc thiết kế tuyến ta bắt tay vào phần lý thuyết thiết kế tuyến Viba số điểm nối điểm tổng quát Nói chung công việc thiết kế hệ thống vi ba điểm nối điểm trực xạ bao gồm bước sau đây: Bước 1: Nghiên cứu dung lượng đòi hỏi Bước 2: Chọn băng tầng vô tuyế để sử dụng Bước 3: Sắp xếp kênh RF Bước 4: Quyết đònh tiêu chuẩn thực Bước 5: Chọn vò trí tính toán đường truyền Bước 6: Cấu hình hệ thống Bước 7: Sắp xếp bảo trì Bước 8: Các tiêu chuẩn kỹ thuật Bước 9: Lắp đặt đo thử Trên bước để thiết kế hệ thống Viba điểm nối điểm bước mô tả đầy đủ công việc cần thiết cho việc thiết kế tuyến Viba Ở bước sau ta vào phần lý thuyết việc thiết kế tuyến để tạo sở cho việc thiết kế tuyến cụ thể phần II http://kilobooks.com luận án tốt nghiệp THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số KIL OBO OKS CO M BƯỚC NGHIÊN CỨU DUNG LƯNG ĐÒI HỎI Trong việc thiết kế hệ thống liên lạc điểm nối điểm việc tìm hiểu kó dung lượng cần thiết quan trọng Nó tảng cho đònh quan trọng phần sau:  Phải ý đến dung lượng phát triển vòng 10 15 năm tới dung lượng cần thiết Việc dự đoán dựa vào điểm sau:  Dựavào đặc điểm phát triển dân số  Đặc điểm vùng (thành phố nông thôn, vùng nông nghiệp…)  Tỷ lệ phát triển hoạt động kinh tế  Tốc độ cải thiện điều kiện sống tương lai  Hệ thống phải thiết kế phép nới rộng thêm tương lai Tuy nhiên, nước phát triển (như thực trạng nước ta) thường khó dự đoán xác dung lượng cần thiết khoảng thời gian dài Do không nên lắp đặc hệ thống có dung lượng lớn cho yêu cầu cho tương lai Sẽ kinh tế chọn thiết bò có dung lượng nhỏ giai đoạn dung lượng không đáp ứng sau sử dụng vài năm, hệ thống thay hệ thống khác có dung lượng lớn hệ thống cũ dùng tuyến cần dung lượng nhỏ Nên xây dựng hệ thống vừa phải dể dàng thay có kỹ thuật tương lai kinh tế http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp BƯỚC CHỌN BĂNG TẦN SỐ VÔ TUYẾN SỬ DỤNG KIL OBO OKS CO M Đối với ứng dụng kỹ thuật Viba, băng tầng hoạt động nằm khoảng từ 1GHz đến 15GHz Trong tần số vô tuyến cấp phát cho dòch vụ xác đònh qui đònh luật vô tuyến Chúng ta quan tâm đến dải tần từ 800MHz - 6425MHz 7900MHz - 8100MHz Luật vô tuyến mô tả luật cấm đoán hệ thống trạm mặt đất sử dụng băng tần số này, chúng chia băng tần với dòch vụ liên lạc vệ tinh Trong trường hợp công suất xạ hiệu dụng máy phát anten hệ thống L/S không vượt 55 dBw công suất đưa đến anten không vượt 13dBw Các yếu tố quan trọng khác việc gán đònh tần số bao gồm dung sai tần số băng thông phát xạ Luật vô tuyến tiêu chuẩn bắt buộc băng thông Tuy nhiên dung sai tần số máy phát hoạt động vùng sóng Viba nên 300*10-6 cho máy phát có công suất 100W 100*10-6 cho máy phát có công suất 100W Hiện tầng số vô tuyến sử dụng hệ thống liên lạc Viba thay đổi từ 1GHz - 15 GHz Các giá trò tương đối tần số RF phụ thuộc vào nhiều yếu tố - Ở tần số thấp kích thước thiết bò lớn công suất máy dễ dàng thực hiện, độ lợi anten lớn, tổn hao phải nhỏ, tổn thất không gian dây dẫn tần khác chủ yếu sử dụng cho đường trung kế ngắn đường trung kế phụ Dung lượng đóng vai trò quan trọng việc chọn băng tần hoạt động cho hệ thống, bảng sau cho ta tham khảo băng tần chọn dung lượng Băng tần ( MHz) 1495 - 1535 2110 - 2130 2160 - 2180 3700 - 4200 5925 - 6425 10700 - 11700 Băng thông cho phép ( MHZ) 3,5 3,5 20 30 40 Dung lượng cực tiểu kênh thoại mã hóa 30 96 96 1152 1152 1152 BẢNG 2-2-1 : Các băng tần số cấp phát FCC cho hệ thống Viba số http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp BƯỚC KIL OBO OKS CO M SỰ SẮP XẾP CÁC KÊNH RF Sự xếp kênh RF phần quan trọng việc thiết kế hệ thống Nó đặc biệt quan trọng cho hệ thống vô tuyến chuyển tiếp Vì mức khác biệt tín hiệu vô tuyến ngõ vào ngõ trạm lặp thay đổi từ 60 - 80 dB việc sử dụng tần số vô tuyến ngõ ngõ vào gây tượng giao thoa động phản hồi Trong Viba chuyển tiếp ta thường sử dụng kế hoạch hai tần số kế hoạch bốn tần số Kế hoạch bốn tần số sử dụng rộng rãi lí kinh tế Nó cần hai tần số cho mạch RF Thường bốn anten sử dụng cho trạm lắp đặt với kế hoạch hai tần số với anten sử dụng cho hai nhiều kênh RF song công đường hình vẽ: f-2a f1a f-1b f-1c f-2a f-2c f-2c f-1b f-2a f-2b f-2b f-1c f-2c f-2c f-2a f-1c f-2b f-2c f-1b f-1c f-1a f-1c f-1c Hình2 -3-1 trạm lặp kế hoạch hai tần số cho vài kênh RF song công Kế hoạch bốn tần số đòi hỏi tỷ lệ trước sau (front to back) mẫu xạ anten anten hoạt động tần số khác  Sự xếp kênh RF http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp KIL OBO OKS CO M Bảng sau liệt kê giới thiệu CCIR xếp kênh RF cho hệ vô tuyến chuyển tiếp cho mạch quốc tế: CCIR Rec Số kênh thoại tối đa Tần số trung tâm Độ rộng băng RF kênh RF (MHz) (MHz) 1808,2000,2203 238 - 60/120 200 7575 385 60/120/300 300 400 1903,2101,4003 279 - 1, 382 - 300/1800 500 6475 1800 383 - 680 6770 384 - 960/2700 300/960 300 8350 386 - 960 1000 1120 387 Bảng - - Các đề nghò CCIR xếp kênh RF Hình - - làm rõ ví dụ xếp kênh RF dựa vào CCIR Rec 338 - Các hệ thống phụ đòi hỏi cho kênh phục vụ kết hợp băng tần RF hệ thống chính, có điều kiện thuận lợi anten sử dụng chung cho hai hệ thống Một ví dụ xếp kênh RF cho hệ thống phụ cho hình 2-3-2 dựa vào CCIR Rec Trong hình vẽ hai mạch RF bình thường mạch RF bình thường RF dự phòng cung cấp cho kênh phục vụ theo hướng cho phép phân tập tần số trung tần Sự xếp kênh RF hình 2-3-2 làm rõ lại hình 2-3-4 nhận xét ta mối quan hệ kênh kênh trở trạm lặp sử dụng kế hai tần số Một kênh sử dụng kênh dự phòng Sự phân cực khác sử dụng cho kênh kế cận để giảm giao thoa RF 5925 MHz 6175 MHz 250MHz 6425MHz 250 MHz 252.05MHz -248.9 (F) -249.5 (A) 29.65 MHz 2’ 1’ 44.5 MHz 4’ 3’ 6’ 5’ 8’ 7’ +248.9 (F) +249.5 (A)   kênh RF hệ thống phụ A: Biên độ giải điều chế http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp B: tần sồ điều chế Hình 2-3-2 Sự xếp kênh RF H Hệ thống phụ V KIL OBO OKS CO M V H 8’ 8’ 7’ 7’ 6’ 6’ 5’ 5’ 4’ 4’ 3’ 3’ 2’ 2’ 1’ 1’ 8 250 MHz 250MHZ 1 Đối với hệ thống Viba điểm nối điểm Do cấu hình trạm lặp nên xếp kênh RF trở nên đơn giản nhiều ta cần quan tâm đến số điểm sau http://kilobooks.com luận án tốt nghiệp THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số KIL OBO OKS CO M Các tần số Viba khác sử dụng vùng liên quan - Các trạm Viba gây giao thoa đến hệ thống - Việc thiết kế hệ thống Viba không gây nhiễu cho hệ thống Viba có không bò hệ thống gây nhiễu http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp BƯỚC KIL OBO OKS CO M QUYẾT ĐỊNH TIÊU CHUẨN THỰC HIỆN Các tiêu chuẩn kỹ thuật phân loại sau: a/ Tiêu chuẩn hành b/ Mục tiêu thiết kế (cho nhà thiết kế thiết bò) c/ Mục tiêu thiết kế (cho nhà thiết kế hệ thống) d/ Sự vận hành hay mục tiêu bảo dưỡng Các mục tiêu giống khác chúng có nhiều liên hệ với Đầu tiên có tiêu chuẩn cho tần số RF luật vô tuyến (Radio Regulations) Thiết lập hiệp hội liên hệ quốc tế Trong việc chọn băng tần số RF việc thiết kế trạm vô tuyến mặt đất sử dụng băng tần với hệ thống liên lạc vệ tinh, Ta xét đến tiêu chuẩn Có nhiều giới thiệu ghi chép CCIR việc thiết kế hệ thống Viba chuyển tiếp Khi thiết kế tuyến Viba điểm nối điểm ta cần tham khảo tiêu chuẩn để làm tảng cho tính toán tuyến Mỗi quốc gia sử dụng tần số băng tần vô tuyến riêng biệt vùng lãnh thổ Tuy nhiên tiêu chuẩn CCIR hướng dẫn bổ ích việc thiết lập tiêu chuẩn kỹ thuật cho hệ thống nước có chất lượng cao Những yếu tố đònh tốn hệ thống Vi ba có dung lượng độ dài cho sẵn chất lượng truyền dẫn độ tin cậy hệ thống Hệ thống không thích hợp tiêu chuẩn hoạt động đường trung kế thấp tiêu chuẩn CCIR Đối với đường thoại đòa phương tiêu chuẩn CCIR chấp nhận lí kinh tế, cho phép khoản cách bước nhảy dài hơn, giảm công suất phát độ lợi Anten Ngoài đơn giản hoá độ tin cậy Hệ thống quan sát hệ thống dự phòng … làm giảm chi phí http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp BƯỚC KIL OBO OKS CO M CHỌN VỊ TRÍ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN I CHỌN VỊ TRÍ Khái niệm tổng quát Trong việc chọn vò trí phải quan tâm đến phẩm chất truyền dẫn, độ tin cậy tính kinh tế (trong việc lắp đặt bảo trì) hệ thống liên lạc Viba điểm nối điểm Phẩm chất độ tin cậy thường trái ngược với tính kinh tế Vì vậy, phải có giàn xếp chúng Ngay lúc bắt đầu việc chọn vò trí, yêu cầu hệ thống Viba thiết kế cần phải làm rõ, mục sau: a) Vò trí (thành phố thò trấn) kết nối với hệ thống b) Các loại số lượng tín hiệu truyền c) Các điểm cấp tín hiệu giao tiếp với thiết bò quan điện thoại d) Kế hoạch mở rộng tương lai cho hệ thống e) Các hệ thống Viba điểm nối điểm chuyển tiếp tồn có tương lai có liên quan đến hệ thống thiết kế f) Hệ thống dùng tiêu g) Phẩm chất độ tin cậy truyền dẫn Một cách vấn tắt, thủ tục chọn vò trí phân loại thành bước sau a) Phác họa vài tuyến thực đồ b) Khảo sát vò trí c) Thử nghiệm truyền dẫn cần thiết d) Quyết đònh vò trí sử dụng Lựa chọn tuyến liên lạc điểm nối điểm  Khoản cách đường truyền Viba Bảng 2-5-1 cho ta khoảng cách đường truyền Viba cho mạch trung kế hệ thống Viba điểm nối điểm Các giá trò giá trò chung cho nhiều nơi Băng RF (MHz) 2000 4000 6000 11000 Khoản cách đường Viba tiêu chuẩn (Km) 7020% 5020% 5020% 3020% Bảng 2-5-1: Khoản cách đường truyền Viba tiêu chuẩn Khi vẽ đường thiết kế đồ, vò trí chọn cho có khoảng cách đường truyền tiêu chuẩn (càng gần tốt) Nên tránh đường truyền qua khoản cách d so với giới hạn mức tiêu chuẩn Bởi đường truyền Viba dài xác suất chuỗi tạp âm gây Fading tăng lên lớn, chí mà tạp âm nhiệt giữ giá trò cho phép http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp KIL OBO OKS CO M Khả sử dụng Nhập MTTR, MTBF Tính độ không sử dụng thiết bò Độ không sử dụng fading phẳng nhiều tia Độkhông sử dụng fading nhiều tia lựa chọn Tổng độ không sử dụng kết MTTR:thời gian trung bình để khôi phục lại dòch vụ (giờ ) thường 2, 4, MTBF:thời gian trung bình cố (giờ) 107 http://kilobooks.com luận án tốt nghiệp THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN TUYẾN VI BA "c:\hien\viba.h" KIL OBO OKS CO M #include #include #include #include #include double f,ha,h1,h2,d,Ao,feeder,Lv,Aa,lamda,G,A, FMa, FMb,Gt; double A1,pr,pt,RXa,RXb,loseA,loseB,G1,po,pa,pb,Ta,Tb; double khongkhadung,Za,Zb,p10,p60; double mem =3.95,e=2.71828,giandoan,tong_giandoan; double erfc_fun(double x) { double k; int i; for (i=0;imem || Zb>mem) { printf("So lieu ngoai bang tra!"); delay(500); exit(1);} p10 = 0.5*erfc_fun(Za); p60 = 0.5*erfc_fun(Zb); if(po>10) nuy =1; if(0.1[...]... xuất BER vượt 1 0-3 37.Xác xuất để mạch trở nên không dùng được do Fading phẳng 38.Độ khả dụng của đường truyền 39.Xác xuất BER >1 0-6 40.Xác xuất BER >1 0-6 trong khoảng 60s 41.Xác xuất BER >1 0-3 do Fading chọn lựa 42.Tổng gián đoạn thông tin BER >1 0-3 43.Xác xuất BER > 1 0-6 do Fading chọn lựa 44.Tổng BER >1 0-6 Các tính toán khả năng sử dụng 45.Độ không sử dụng của thiết bò 46.Độ không sử dụng được do mưa... điểm chỉ sử dụng kế hoạch hai tần số, nên ta có ba tần số làm việc cần quan tâm -Tần số phát ở trạm A(f1) -Tần số phát ở trạm A(f2) -Tần số trung tâm được sử dụng trong các tính toán 4.Phân cực Thường có ba loại phân cực sau đây cho sóng vô tuyến -Phân cực ứng -Phân cực ngang -Phân cực chéo Trong đó các trạm có dung lượng lớn thường có khuynh hướng sử dụng phân cực chéo để tăng hiệu suất sử dụng phổ... bằng công thức sau: Pr =Pt -A1 (dBm) 2 5-2 6.Các ngưỡng thu được RXavà RXb là hai giá trò mức ngưỡng thu Thực tế nó tương ứng với các tỉ lệ lỗi bit 1 0-3 và1 0-6 tương ứng Mức ngưỡng 1 0-3 đưa vào máy tính toán độ suy giảm lý thuyết, tỉ số sóng mang trên tạp âm để tạo ra một lượng giao thoa giữa các ký hiệu không thể chất nhận và mức 1 0-6 được đưa và tính toán độ suy giảm tỉ số C/N để tạo ra mục tiêu các khúc... của sóng mang (GHz) d: là độ dài đường truyền(Km) 12.Loại Feeder sử dụng ở các trạm A và B Thường thì hai trạm A và B sử dụng cùng loại Feeder, loại Feeder được chọn để sử dụng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: tần số làm việc, suy hao Sau đây là một số loại Feeder tiêu biểu được sử dụng: Kiểu Feeder RG-59/U RG-11/U RG-24/U RG-58/U Z0( ) 73 75 50 53.5 Đường kính (Inch) 0,242 0,405 0,45 0,195... góc thẳng ứng như ở trong hình 2-5 -9 có thể tính như sau: a Các góc thẳng ứng của sóng trực tiếp h1 – h2 d 1 = -( ——— + ——)  2Ka h2 – h1 d 2 = -( ——— + ——)  2Ka Trong đó : 1 , 2 : Các góc nằm ngang (rad) h1 : độ cao của anten ở vò trí A so với mặt đất (m) h2 : độ cao của anten ở vò trí B so với mặt đất (m) b Các góc thẳng ứng của góc phản xạ h1 d1 1 = -( — + —— ) d 2Ka h2 d2 2 = -( — + ——... đường truyền nên được lựa chọn để không một sóng phản xạ đáng kể nào đến được điểm nhận Để kiểm tra sự ảnh hưởng của sóng phản xạ trong một tuyến viba thiết kế, ta cần phải đònh điểm phản xạ để biết được tình trạng đòa chất của điểm phản xạ và cũng để xem sóng phản xạ có bò che bởi đỉnh nhấp nhô nào hay không Điểm phản xạ như là hình 2-5 -8 có thể tìm bằng đồ thò ở hình 2-5 -9 Đầu tiên các hệ số C và m... có thể tính bằng đồ thò ở hình 2-5 -4 và h0 có thể tính là tích của h0 và P: với sự điều chỉnh của hệ số p rút ra từ hình 2-5 -5 d1 h0 hm d2 d 13 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số KIL OBO OKS CO M luận án tốt nghiệp Hình 2-5 -5 :Hệ số cho bán kính đới cầu thứ nhất ở điểm tùy chọn 3.Khoảng hở an toàn và tổn hao nhấp nhô Trong hình 2-5 -6 khoảng hở an toàn hc giữa đường... Số luận án tốt nghiệp KIL OBO OKS CO M 2 7-2 8.Độ dự trữ Fading phẳng FMa và FMb là độ dự trữ Fading phẳng chúng là các hiệu số giữa mức vào của máy thu không Fading đã tính toán Pr và mức ngưỡng máy thu tức là: FMa=Pr - RXa đối với BER =1 0-3 FMb =Pr -RXb đối với BER =1 0-6  CÁC HIỆU ỨNG FADING PHẲNG 29.Xác xuất Fading nhiều tia P0 để tính Fading nhiều tia ta dùng phương trình của Majoli như sau: P0... 10 14 14 16 Hình 2-5 -3 : Hệ số phản xạ và tổn hao 5 Góc thẳng ứng của đường truyền: Sự tính toán về các góc thẳng ứng của các sóng phản xạ đất và các sóng trực tiếp đôi khi cần thiết cho đọnh ước lượng sự suy giảm của sóng phản xạ gây ra bởi độ đònh hướng của anten 17 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp Hình 2-5 -9 : Góc thẳng ứng của đường truyền... trên Sự ước lượng về tổn thất được sử dụng để kiểm tra sự suy giảm của sóng trực tiếp hoặc tìm kiếm hiệu ứng che để giảm sóng phản xạ từ mặt đất hoặc sóng truyền qua Ay R2 R1 B ?? B ?? ?? ?? A’ A R3 B ?? Hình 2-5 -7 : Một tuyến viba có vài gờn bên trong 15 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thiết Kế Tuyến Viba Số luận án tốt nghiệp KIL OBO OKS CO M Để tránh fading loại K nghiêm trọng hoặc ... kênh RF song công đường hình vẽ: f-2a f1a f-1b f-1c f-2a f-2c f-2c f-1b f-2a f-2b f-2b f-1c f-2c f-2c f-2a f-1c f-2b f-2c f-1b f-1c f-1a f-1c f-1c Hình2 -3 -1 trạm lặp kế hoạch hai tần số... 1495 - 1535 2110 - 2130 2160 - 2180 3700 - 4200 5925 - 6425 10700 - 11700 Băng thông cho phép ( MHZ) 3,5 3,5 20 30 40 Dung lượng cực tiểu kênh thoại mã hóa 30 96 96 1152 1152 1152 BẢNG 2-2 -1 :... 1808,2000,2203 238 - 60/120 200 7575 385 60/120/300 300 400 1903,2101,4003 279 - 1, 382 - 300/1800 500 6475 1800 383 - 680 6770 384 - 960/2700 300/960 300 8350 386 - 960 1000 1120 387 Bảng - - Các đề nghò