bài giảng thông tin liên lạc

1 CHƯƠNG 1: GIớI THIệU CHUNG Về THÔNG TIN VTĐ 1.1 Phân chia giải tần VTĐ 1.1.1 Tần số chu kỳ sóng điện từ - Tần số (f): Tần số song điện từ số lần dao động song giây Nó đợc tính công thức: f= Trong C vận tốc sóng điện từ giây bớc sóng (bớc sóng độ dài lần dao động) Nh f tỉ lệ nghịch với , hay nói cách khác f lớn nhỏ ngợc lại Đơn vị f Hert ký hiệu Hz, bội số Hz là: - Chu kỳ (T) sóng điện từ thời gian sóng điện từ thực đợc dao động Chu kỳ T đợc tính Nh T tỷ lệ nghịch với f tỷ lệ thuận với đơn vị T giây (s) Ước giây 1.1.2 Phân chia giải tần VTĐ Dải VLF LF MF HF VHF UHF SHF Sóng dài Sóng dài Sóng trung Sóng ngắn Sóng ngắn sóng ngắn Sóng cực ngắn Tên Tần số Very low frequency Low frequency Medium frequency Hight frequency Very hight frequency Ultra hight frequency Supper frequency 3-30 KHz 30-300 KHz 300-3000 Khz 3-30 MHz 30-300MHz 300-3000 MHz 3-30 GHz Bớc sóng 100-10 Km 10-1 Km 1000-100 m 100-10 m 10-1 m 100-10 cm 10-1 cm EHF Ngoài sóng ngắn Extremely 30-300 GHz 10-1 mm Tùy vào mục đích sử dụng ngành khác mà ủy ban quản lý tần số quốc tế (ITU) phân chia dải khác cho ngành.Việc sử dụng kênh liên lạc VTĐ phải xin phép ủy ban 1.1.3 Các tần số dải tần dùng Hàng hải - Thiết bị máy điện Hàng hải vô tuyến dẫn đờng có tần số < 300 KHz - Dải sóng trung MF + Hệ thống thông báo Hàng hải NAVTEX (518KHz) + Cặp tần số cấp cứu DSC: 2187.5 (DSC), 2182(Tel), 2174.5(Telex) - Dải sóng ngắn HF + Các cặp tần số cấp cứu DSC 4M 4207.5 KHz (DSC) 4125.0 (Tel) 4177.5 (Telex) 6M 6312.5 KHz (DSC) 6215.0 (Tel) 6268.0 (Telex) 8M 8414.5 KHz (DSC) 8291.0 (Tel) 8376.5 (Telex) 12M 12577.5 KHz (DSC) 12290.0 (Tel) 12520.0 (Telex) 16M 16804.5 KHz (DSC) 16420.0 (Tel) 16695.0 (Telex) - Dải sóng (MF, HF) đợc dùng cho trạm VTĐ phục vụ cho khai thác tàu - Dải sóng VHF: + 121.5 MHz dùng EIPRB-121,5 (Cấp cứu khu vực) + (156-174) MHz dùng 56 kênh VHF 156.8 MHz Kênh 16 156,.25 MHz Kênh 70 + Kênh 87B, 88A: Dùng cho hệ thống nhận dạng (AIS) - Dải UHF: Tần số 406 MHz dùng cho phao EPIRB-406 hệ thống vệ tinh COSPAS SARSAT chiều từ (EPIRBSAT) Từ (1,4-1,6) GHz dùng cho GPS INM từ (Ship SAT) Từ (4-6) GHz dùng cho INMARSAT chiếu (LES SAT) Từ (9-9,5) GHz dùng cho RADAR SART Ngoài dải vi sóng (Microwave) ngời ta sử dụng chữ để thể đoạn tần số nh sau: + Dải SHF: Letter L LS S C Frequency range 1,00-1,88 GHz 1,50-2,80 GHz 2,35-4,175 GHz 3,60-7,45 GHz Letter X K4 K K5 Frequency range 8,20-12,40 GHz 12,40-18,00 GHz 16,00-28,00 GHz 26,00-40,00 GHz Xb 6,00-10,65 GHz Q 33,00-50,00 GHz 1.2 Đặc tính lan truyền sóng điện từ 1.2.1 Sự hình thành phân chia tầng điện ly Dựa theo tính chất vật lý khí trái đất đợc chia thành tầng nh hình vẽ Km 350 270 120 90 + + + + + + + F2 + F1 + E Tầng điện ly (ion) D + 50 30 Đối lu 10 Bề mặt trái đất độ cao: - 3-5 Km: đám mây, ma - 10-30 Km: vùng không khí có nhiệt độ nớc khác (gọi tầng đối lu) Tầng đợc hình thành ngng tụ bay nớc nh khí thải mặt đất Tầng có đặc tính hấp thụ mạnh sóng điện từ nên gọi vùng tổn hao, đặc tính hấp thụ mạnh tần số thấp - Tầng điện ly đợc hình thành ánh sáng mặt trời tia vũ trụ chiếu vào bầu khí làm phần tử khí tách thành ion dơng Càng lên cao mật độ ion dày - Tầng D: tầng ion thấp có độ dày (50-90) km, độ dày thay đổi nhiều theo ngày, đêm, theo mùa, vùng địa lý - Tầng E: Mật độ ion nhiều tầng D độ dày thay đổi - Tầng F1, F2 có mật độ ion lớn tăng dần theo chiều cao, tầng hầu nh không thay đổi 1.2.2 Sự truyền lan sóng điện từ Khi nghiên cứu truyền lan sóng điện từ không gian ta thấy - Với sóng UHF có khả xuyên qua tầng điện ly, bớc sóng nhỏ qua tầng điện ly dễ Ngời ta sử dụng dải sóng (1-10) GHz cho thông tin vệ tinh - Dải VHF bị tổn hao nhiều tầng điện ly thẳng bị khúc xạ, VHF sử dụng thông tin mặt đất truyền thẳng, nên cự ly thông tin ngắn - Dải HF có đặc tính bị khúc xạ nhiều tầng điện ly, đợc ứng dụng cho thông tin mặt đất - Dải MF có đặc tính bị tầng D hấp thụ mạnh, vào ban ngày sóng MF liên lạc chủ yếu sóng đất Quá trình truyền lan sóng điện từ đợc mô tả nh hình vẽ UHF Tầng điện ly Sóng trời Sóng trời Tia Tia Tia Sóng đất Vùng nhảy Trạm phát Khoảng cách nhảy 1.2.3 Những điều lu ý sử dụng - Khi liên lạc vào ban ngày hình thức thông tin mặt đất nên sử dụng sóng HF liên lạc đợc xa, MF bị hấp thụ nhiều, nên cự ly liên lạc gần - Vào ban đêm sử dụng MF, HF liên lạc đợc xa ban đêm tầng D mỏng nên MF bị hấp thụ liên lạc đợc sóng trời 1.3 Các loại điều chế phát xạ 1.3.1 Tín hiệu sóng mang 1.3.1.1 Tín hiệu Tín hiệu đại lợng vật lý mạng thông tin mà ngời cần sử dụng cho mục đích truyền xa VD: Nh tiếng nói, hình ảnh, tiếng nhạc, dãy bít số Bản thân tín hiệu không truyền xa đợc, muốn đợc đến nơi mong muốn ta phải sử dụng sóng VTĐ để tải đi, sóng VTĐ đợc gọi sóng mang 1.3.1.2 Sóng mang VTĐ Là sóng điện từ đợc dùng để tải tín hiệu từ nơi đến nơi khác trái đất Sóng mang có thông số bản: + Biên độ sóng mang (A: Amplitude) + Tần số sóng mang (f: Frequency) (P: Phase) + Pha sóng mang 1.3.2 Điều chế tín hiệu (điều biến tín hiệu) 1.3.2.1 Định nghĩa: Điều chế trình tín hiệu làm thay đổi thông số sóng mang - Giả sử ta có sóng mang dạng t - Và tín hiệu dạng hình sin t * Điều chế biên độ (AM) - Khi tín hiệu làm thay đổi biên độ sóng mang gọi điều chế biên độ (AM: Amplitude Modulation) Ac[1 + m(t)] Amax Amin Ac (Dạng tín hiệu AM) * Điều chế tần số (FM) - Khi tín hiệu làm thay đổi tần số sóng mang giữ nguyên (A,) gọi điều chế biên độ (FM: Frequency Modulation) Ac S(t) (Dạng tín hiệu FM) * Điều chế pha - Khi tín hiệu làm thay đổi pha sóng mang giữ nguyên (A, f) gọi điều chế pha (PM: Phase Modulation) Trong thực tế có sử dụng điều chế làm thay đổi thông số, loại điều chế dùng vào mục đích đặc biệt Ngoài có loại điều chế đặc biệt khác nh điều chế xung Radar (FSK) (Dạng điều chế xung Radar) 1.3.3 Phổ tín hiệu điều chế * Phổ tín hiệu sóng mang: Một sóng cao tần có tần số fc, phân tích phổ tần số có dạng 0,7 fc fc-f fc+f gọi dải thông tín hiệu Có nghĩa phải có độ rộng dải thông nh sóng cao tần truyền qua đợc fc+f:gọi biên fc-f: gọi biên dới * Phơng trình điều chế tín hiệu - Giả sử ta có sóng mang: - Và tín hiệu: - Giả sử ta có mạch điều chế sử dụng điốt nh hình vẽ: i U1 U2 L1 L2 Ur t Đồ thị đặc tuyến dòng điện điốt (Sơ đồ mạch điện điều chế điốt) Ta có phơng trình dòng điện Ta xét số hạng chứa tín hiệu song mang Trong số hạng ta xét: Sử dụng biến đổi lợng giác ta có: Dạng phổ tín hiệu điều chế Biên dới Biên (USSB) (LSSB) + max ( + 3400 Hz) - ( - 300 Hz) + + max ( + 300 Hz) ( + 3400 Hz) Với tín hiệu âm tần số (300-3400) Hz Qua đồ thị thấy tín hiệu có bên sóng mang, khoảng biên không chứa thông tin Do phần lợng máy phát ích - Trên thực tế có nhiều loại máy phát khác + Máy phát sóng mang toàn phần + Máy phát sóng mang suy giảm phần + Máy phát sóng mang suy giảm toàn phần + Các loại máy phát đơn biên SSB hiệu suất cao 1.3.4 Các loại phát xạ Các loại phát xạ đợc phân loại ký hiệu theo đặc tính sau: - Ký tự thứ nhất: Loại điều chế - Ký tự thứ hai: Tính chất tín hiệu điều chế - Ký tự thứ ba: Loại thông tin * Ký tự thứ : Điện báo biên H: Thoại đơn biên sóng mang toàn phần R: Thoại đơn biên sóng mang suy giảm J: Thoại đơn biên loại bỏ sóng mang F: Điều tần G: Điều pha Và số điều chế khác * Ký tự thứ hai: 1- Không điều chế sóng mang 2- Có điều chế sóng mang phụ 3- Đơn kênh * Ký tự thứ ba: A- Điện báo Morse thu tai B- Điện báo thu tự động C- Facsimile D- Truyền số liệu E- Thoại F- Truyền hình 1.4 Nguyên lý thu phát VTĐ Nhiệm vụ máy thu phát VTĐ thông tin từ nơi đến nơi khác sóng VTĐ 1.4.1 Máy phát VTĐ (Tx) (Transmitter) * Nhiệm vụ máy phát VTĐ tạo sóng mang, điều chế với nguồn tín hiệu, khuyếch đại đến công suất đủ lớn đa anten xạ vào không gian * Sơ đồ khối máy phát VTĐ Sóng VTĐ xạ (AM,FM, ANT Điều chế Khối tạo Khuyếch PM, ) đại sóng mang Nguồn tín hiệu (Sơ đồ khối máy phát VTĐ) - Khối tạo sóng mang: Tạo nên sóng điện từ có tần số theo ý muốn, sóng điện từ có nhiệm vụ mang hay tải tín hiệu xa Có dạng - Nguồn tín hiệu: Âm thanh, hình ảnh, bít số chuyển thành tín hiệu điện - Bộ điều chế: Nhiệm vụ ghép tín hiệu vào sóng mang Thực chất trình tín hiệu làm thay đổi thông số sóng mang Có dạng AM: Amplifier Modulator FM: Frequency Modulator PM: Phase Modulator - Khối khuyếch đại công suất: Nâng công suất sóng mang có gắn tín hiệu lên đủ lớn theo yêu cầu - Anten phát: Bức xạ sóng điện từ vào không gian * Các tiêu kỹ thuật máy phát - Dạng điều chế - Công suất phát xạ - Tần số phát * Một số chế độ phát xạ thờng dùng Hàng hải: J3B: Thoại đơn biên loại bỏ sóng mang H3B: Thoại đơn biên sóng mang toàn phần F3B: Thoại điều tần G3B: Thoại điều pha F1B: Điện báo tự động (Radio Telex) J2E: Điện báo di tần G2B: Điều pha 1.4.2 Máy thu VTĐ (Rx) (Receiver) * Nhiệm vụ: Nhận sóng VTĐ từ máy phát (Tx) truyền đến tách lấy tín hiệu, khuyếch đại đem sử dụng * Sơ đồ khối máy thu VTĐ: fc Khuyếch đại cao tần Anten Mạch vào ftt trộn tần fn Khuyếch đại trung tần Tách tín hiệu Khuyếch đại tín hiệu Nhận tín hiệu Tạo dao động nội (Sơ đồ khối máy thu VTĐ) - Anten: - Mạch vào: Nhận sóng VTĐ từ máy phát, biến thành tín hiệu điện Lựa chọn tần số cần thu ( ) - Khuyếch đại cao tần: - Dao động nội: Nâng tín hiệu đầu vào đủ lớn theo yêu cầu Tạo sóng cao tần ( ) - Bộ trộn: Có nhiệm vụ trộn tín hiệu dao động nội với sóng mang để Do mạch tạo dao động nội trung tần mà không làm méo tín hiệu: phải đồng với mạch vào, để thay đổi tín hiệu dao động nội - Tách tín hiệu (Tách sóng): Tách tín hiệu khỏi sóng mang (Thờng đợc gọi mạch tách sóng) - Khuyếch đại tín hiệu: Nâng công suất tín hiệu sau tách sóng - Nhận tín hiệu: Là thiết bị đầu cuối, biến tín hiệu điện thành loại phù hợp với yêu cầu ngời * Các tiêu kỹ thuật máy thu - Độ chọn lọc - Độ nhạy máy thu thể tỷ số tín hiệu/nhiễm 1.4.3 Máy thu phát VTĐ Để tin tức truyền đợc từ nơi đến nơi khác ta cần có máy thu phát VTĐ Tx/Rx (Tranmister) Môi trờng truyền Rx/Tx (Tranmister) (Sơ đồ nguyên lý thu phát VTĐ) Để thông tin truyền đợc chiều từ nơi đến nơi khác vị trí ta cần có máy thu máy phát Thông thờng máy thu, phát ghép chung với nhau, để giảm bớt anten ta sử dụng công tắc chuyển đổi chế độ thu phát - Muốn thông tin truyền đợc xa môi trờng truyền sóng phải tốt công suất máy phát lớn, anten cao, độ nhạy máy thu cao Trong thực tế tùy cự ly liên lạc mà ta sử dụng máy thu phát có công suất hợp lý 1.5 Nguyên lý thông tin vệ tinh 1.5.1 Khái niệm chung thông tin mặt đất thông tin vệ tinh Việc thông tin từ nơi tới nơi khác trái đất theo cách thức Thông tin mặt đất thông tin vệ tinh * Thông tin mặt đất: Là phơng thức truyền trực tiếp trạm với Trong thông tin mặt đất có phơng thức truyền sóng chủ yếu: - Truyền thẳng: Truyền trực tiếp từ anten phát đến anten thu, phơng pháp anten phát thu phải nhìn thấy nên cự ly liên lạc ngắn - Truyền sóng đất (Nhiễu xạ): Là hình thức truyền sóng theo phơng thức nhiễu xạ theo bờ cong vật chắn đất Cự ly truyền sóng loại phụ thuộc vào tần số, tần số thấp khoảng cách truyền xa Phơng pháp phù hợp với dải sóng < MF - Truyền sóng trời (Bằng phơng pháp phản xạ từ tầng điện ly): Thực chất phơng pháp sóng bị uốn cong xuống mặt đất gặp tầng điện ly Tầng điện ly hấp thụ mạch tần số thấp, có dải HF phản xạ tốt từ tầng điện ly mà bị hấp thụ Cự ly thông tin theo phơng thức lớn với dải sóng UHF xuyên qua đợc tầng điện ly, đợc ứng dụng thông tin vệ tinh 1.5.2 Nguyên lý thông tin vệ tinh 10 65 pHụ LụC (4) INMARSAT-A SERVICE PROVIDERS AND ACCESS CODES Country China Hong Kong (China) USA Germany Norway Brazil Russia France Japan Korea, South (Rep of) Malaysia Greece Poland Singapore Canada Canada Iran Italy Turkey India Netherlands Australia AOR-E 13-7 13-6 01 17 04 14 11 03 06 13-2 15 16 13-5 13-1 02 AOR-W 13-7 13-6 01 17 04 11 03 13-5 13-2 07 10 13-1 02 IOR 11 13-6 01 17 04 POR 11 13-6 01 17 05 13-7 03 13-2 07 15 13-7 03 04 13-3 07 10 13-1 02 10 13-1 05 05 05 10 13-4 12 13-3 05 06 12 13-3 13-4 06 12 13-3 06 12 02 INMARSAT-B SERVICE PROVIDERS AND ACCESS CODES Country China Isarel Hong Kong (China) Thailand USA Germany Norway UAE France Indonesia Japan Korea, South (Rep of) Malaysia Russia Greece Poland Saudi Arabia AOR-E 868 711 118 AOR-W 868 001 111 004 001 111 004 011 007 003 006 060 015 005 016 025 011 007 003 006 060 015 005 66 118 IOR 868 711 118 333 001 111 004 123 011 007 003 006 060 015 005 016 025 POR 868 118 001 111 004 011 007 003 006 060 015 005 Singapore Canada Canada Italy India Netherlands Australia VietNam 210 013 002 555 306 012 222 210 013 002 555 306 012 222 210 013 002 555 306 012 222 009 210 013 002 555 306 012 222 INMARSAT-C SERVICE PROVIDERS AND ACCESS CODES Country China Thailand USA Potugal Germany Norway Brazil France Japan Korea, South (Rep of) Greece Poland Saudi Arabia Singapore Canada Iran Italy Turkey India Netherlands Australia VietNam AOR-E AOR-W 101 118 115 104 114 121 103 001 004 003 120 116 125 102 002 105 110 112 122 67 012 022 IOR 311 319 POR 211 201 333 304 321 303 308 305 316 325 328 302 314 335 310 306 312 322 330 204 203 208 210 202 212 222 PHụ LụC (5) M quốc gia v vùng lnh thổ giới (Tel, Telex) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 Tên Quốc gia Afghanistan Alaska Albania Algeria American Samoa American Virgin Isl Andorra Angola Anguilla Antigua Barbuda Argentina Armenia Aruba Ascension Isl Australia Austria Azerbaijan Azores Isl Bahamas Bahrain Bangladesh Barbados Baleric Isl Belarus Belgium Belize Benin Bermuda Bhutan Bolivia Bosnia - Heregovina Bostwana Brazil British Virgin Isl Brunei Bulgaria Burkinafaso Burundi Cambodia Cameroon Canada Canary Isl Cape Verde Cayman Isl Tel 93 1+907 355 213 684 1+340 376 244 1+264 1+268 54 374 297 247 61 43 994 351 1+242 973 880 1+246 34+971 375 32 501 229 1+441 975 591 387 267 55 1+284 673 359 226 257 855 237 34 238 1+345 Telex 79 604 408 770 590 991 391 33 303 & 390 71 47 297 490 780 392 46 371 290 890 309 38 809 67 903 970 21 45 46 47 STT 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 68 Caribbean Isl Central African Rep Chad Tên Quốc gia Chile China Christmas Isl Cocos Isl Colombia Comoros Congo Rep of the Congo DPR of the Cook Isl Costa Rica Croatia Cuba Cyprus Czech Denmark Diego Garcia Djibouti Dominica Isl Dominican Rep East Timor Ecuador Egypt El Salvador Equatorial Guinea Estonia Eritrea Ethiopia Falkland Isl Faroe Isl Fiji Finland France French Guiana French Polynesia Gabon Gambia Georgia Germany Ghana Gibratar Greece 1+809 236 235 Tel 56 86 61 61 57 269 242 243 682 506 385 53 357 420 45 246 253 1+767 1+809 670 593 20 503 240 372 291 251 500 298 679 358 33 594 689 241 220 995 49 233 350 30 971 Telex 34 376 28 605 55 201, 202 308 373 999 57 42 300 702 996 94 601 89 90 91 92 93 94 STT 95 96 97 Greenland Grenada Guadeloupe Guam Guatemala Guinea Tên Quốc gia Guinea Bissau Guyana Haiti 299 1+473 590 1+671 502 224 Tel 245 592 509 98 Hawaii 1+808 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 Honduras Hongkong Hungary Iceland India Indonesia Iran Iraq Ireland Israel Italy Ivory Coast Jamaica Japan Jordan Kazakhstan Kenya Kiribati Korea DPR of Korea Rep of Kuwait Kyrgyzstan Laos Latvia Lebanon Lesotho Liberia Libya Liechtenstein Lithuania Luxembourg Macao Macedonia Madagasca Madeira Malawi Malaysia Maldives 504 852 36 354 91 62 98 964 353 972 39 225 1+876 81 962 254 686 850 82 965 996 856 371 961 266 231 218 423 370 352 853 389 261 351+91 265 60 960 503 395 299 700 Telex 295 203 708, 705, 704, 773 61 501 81 73 88 491 606 43 983 72 493 987 496 494 963 997 45 402 808 904 84 896 137 138 139 140 141 142 STT 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 Mali Malta Marshall Isl Martinique Mauritania Mauritius Tên Quốc gia Mayotte Isl Mexico Micronesia Midway Isl Moldova Monaco Mongolia Montserrat Morocco Mozambique Myanmar Namibia Nauru Nepal Netherlands Netherlands Antilles New Caledonia New Zealand Nicaragua Niger Nigeria Niue Isl Norfolk Isl Norway Oman Pakistan Palau Palestine Panama Papua New Guinea Paraguay Peru Philippines Poland Portugal 223 356 692 596 222 230 Tel 269 52 691 1+808 373 377 976 1+664 212 258 95 264 674 977 31 599 687 64 505 227 234 683 672 47 968 92 680 970 507 675 595 51 63 48 351 178 Puerto Rico 1+787 179 180 181 182 183 184 Qatar Reunion Romania Russia Ruwanda Saipan (Mariana) 974 262 40 250 1+670 69 406 298 Telex 22 764 42 396 407 992 908 775 891 390 706 74 375 56 498 82 377, 379 703 305 36 75, 757, 758 63 404 205, 206, 207, 209, 240 497 65 64 185 186 187 188 189 190 STT 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 San Marino Sao Tome and Principe Saudi Arabia Senegal Seychelles Sierra Leone Tên Quốc gia Singapore Slovakia Slovenia Solomon Isl Somalia South Africa Spain Spanish North Africa Sri Lanka St Helena St Kitts and Nevis St Lucia St Pierre and Miquelon St Vicent & Grenadines Sudan Surinam Swaziland Sweeden Switzerland Syria Taiwan Tajikistan Tanzania 378 239 966 221 248 232 Tel 65 421 386 677 252 27 34 34 94 290 1+869 1+758 508 1+784 249 597 268 46 41 963 886 992 255 505 495 998 Telex 52 803 984 964 45 785 989 214 215 216 STT 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 70 Thailand Togo Tonga Tên Quốc gia Tokelau Trinidad & Tobago Tunisia Turkey Turkmenistan Turks and Caicos Isl Tuvalu Uganda Ukraine United Arab Emirates United Kingdom Uruguay USA Uzbekistan Vanuatu Vatican City Venezuela Wake Isl Wallis & Futuna Isl Western Sahara Western Samoa Yemen Republic Yugoslavia Zambia Zimbabue Vietnam 66 228 676 Tel 690 1+868 216 90 993 1+649 688 256 380 971 44 598 998 678 39 58 1+808 681 21 685 967 381 260 263 84 86 977 Telex 294 409 607 988 893 51 32 771 504 31 779 62 902 805 71 72 73 74 75 mục lục CHƯƠNG 1: GIớI THIệU CHUNG Về THÔNG TIN VTĐ 1.1 Phân chia giải tần VTĐ 1.1.1 Tần số chu kỳ sóng điện từ 1.1.2 Phân chia giải tần VTĐ 1.1.3 Các tần số dải tần dùng Hàng hải 1.2 Đặc tính lan truyền sóng điện từ 1.2.1 Sự hình thành phân chia tầng điện ly 1.2.2 Sự truyền lan sóng điện từ 1.2.3 Những điều lu ý sử dụng 1.3 Các loại điều chế phát xạ 1.3.1 Tín hiệu sóng mang 1.3.2 Điều chế tín hiệu (điều biến tín hiệu) 1.3.3 Phổ tín hiệu điều chế 1.3.4 Các loại phát xạ 1.4 Nguyên lý thu phát VTĐ 1.4.1 Máy phát VTĐ (Tx) (Transmitter) 1.4.2 Máy thu VTĐ (Rx) (Receiver) 1.4.3 Máy thu phát VTĐ 10 1.5 Nguyên lý thông tin vệ tinh 10 1.5.1 Khái niệm chung thông tin mặt đất thông tin vệ tinh 10 1.5.2 Nguyên lý thông tin vệ tinh 10 1.5.3 Điều khiển bám vệ tinh: 13 Chơng 2: Hệ thống thông tin vệ tinh Hng Hải INMARSAT 16 2.1 Các hệ thống vệ tinh dùng Hàng hải 16 2.1.1 Phân loại hệ thống vệ tinh 16 2.1.2 Ưu nhợc điểm vệ tinh địa tĩnh phi đia tĩnh 16 2.1.3 Các hệ thống thông tin dùng Hàng hải 16 2.2 Hệ thống vệ tinh INMARSAT 17 2.2.1 Sơ đồ khối hệ thống INMARSAT 17 2.2.2 Nguyên lý làm việc 17 2.3 Phân loại INMARSAT 20 2.3.1 Phân loại theo hình dáng, kích thớc 20 2.3.2 Phân loại theo phơng thức thông tin 20 2.3.3 Phân loại theo số nhận dạng (IMN: INMARSAT Mobile Number) 21 2.3.4 Các tiêu chuẩn trạm đài tàu 21 76 2.4 Các phơng pháp xác định (Az, ) 22 2.4.1 ý nghĩa việc xác định (Az, ) 22 2.4.2 Xác định (Az, ) tính toàn tra bảng 22 2.4.3 Xác định Az, tra đồ Xem (phụ lục 2) 24 2.5 Bảng mã dịch vụ mã trạm bờ 24 2.5.1 Bảng mã dịch vụ quốc gia (Country Code) 24 2.5.2 Bảng mã quốc tế (ISC 2: Digit Code Serviers) 24 2.5.3 Bảng mã trạm bờ INM (Shore ID) 25 2.5.4 Bảng mã vệ tinh (Mã vùng biển) AREA-Code 25 2.5.5 Cách tra cứu trạm bờ mã vùng biển 25 2.6 Quy trình thông tin liên lạc qua INMARSAT 26 2.6.1 Cài đặt thông số ban đầu: 26 2.6.2 Quy trình liên lạc (Telex): 26 2.6.3 Quy trình liên lạc thoại (Tel) 28 2.6.4 Trực phát cấp cứu qua INMARSAT 28 Chơng 3: Hệ thống tìm kiếm cứu nạn ton cầu (GMDSS) 30 3.1 Giới thiệu chung: 30 3.1.1 Sự đời GMDSS 30 3.1.2 Chức nhiệm vụ GMDSS 30 3.2 Hệ thống GMDSS 31 3.2.1 Sơ đồ tổng quát 31 3.2.2 Tổ chức hoạt động 31 3.2.3 Quy định lắp đặt thiết bị GMDSS theo vùng: 32 3.3 Các loại điện cấp cứu 33 3.3.1 Mức độ u tiên loại điện 33 3.3.2 Tính chất loại điện cấp cứu: 33 3.3.3 Các loại điện thông tin tìm kiếm cứu nạn 33 3.4 Thiết bị kỹ thuật gọi chọn số DSC 33 3.4.1 Ưu điểm thiết bị DSC 33 3.4.2 Kỹ thuật mã hóa DSC 34 3.4.3 Các phơng thức thông tin sử dụng hàng hải 35 3.4.4 Số nhận dạng thiết bị DSC (MMSI: Maritime Mobile Service Indentity Code) 35 3.4.5 Các cặp tần số DSC 36 3.5 Hệ thống thông tin an toàn Hàng hải (MSI) (Maritime safety information) 36 3.5.1 Chức năng, nhiệm vụ, vùng phủ sóng 36 77 3.5.2 Kỹ thuật truyền chữ trực tiếp băng hẹp (NBDP) (MSI) 37 3.6 Hệ thống NAVTEX 37 3.6.1 Giới thiệu hệ thống NAVTEX 37 3.6.2 Cách bố trí trạm bờ 38 3.6.3 Các loại điện NAVTEX 38 3.6.4 Cách đọc điện NAVTEX 38 3.6.5 Khai thác máy thu NAVTEX 39 3.7 Hệ thống báo vị trí cố qua vệ tinh (Cospas - Sarsat) 40 3.7.1 Hệ thống Cospas Sarsat 40 3.7.1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 40 3.7.1.2 Hoạt động hệ thống 40 3.7.1.3 Chức khâu: 40 3.7.1.4 Tính u việt hệ thống 41 3.8 Nội dung quy trình phát tín hiệu cấp cứu EPIRB 41 3.8.1 Các loại phao EPIRB 41 3.8.2 Nội dung tín hiệu EPIRB - 406 42 3.8.3 Quy trình phát tín hiệu EPIRB-406 42 3.8.4 Nguyên lý hoạt động EPIRB - 406 42 3.9 Thiết bị thu phát tín hiệu Radar (SART) 43 3.9.1 Giới thiệu chung 43 3.9.2 Nguyên lý phát xung SART: 43 3.9.3 Phân biệt tín hiệu SART, racon, ramark 44 3.9.4 Sử dụng SART 44 3.9.5 Các yếu tố ảnh hởng đến tầm xa phát SART 44 3.9.6 Lắp đặt, kiểm tra bảo quản SART 45 Chơng 4: nghiệp vụ khai thác GMDSS 46 4.1 Thông tin liên lạc qua VHF 46 4.1.1 Giới thiệu chung hệ thống VHF 46 4.1.2 Phân loại VHF 46 4.1.3 Phân hệ kênh VHF 46 4.2 Thông tin qua VHF 47 4.3 Những ý sử dụng VHF 48 4.4 Thông tin cấp cứu qua VHF (thờng) 48 49 5.1 Một số quy định chung 49 5.1.1 Sổ nhật ký vô tuyến điện (radio log) 49 5.1.2 Một số quy định thông tin VTĐ hàng hải 49 78 5.1.3 Quy định chức trách nhân viên VTĐ 49 5.1.4 Quy định chứng GOC 50 5.2 Nghiệp vụ thông tin VTĐ 50 5.2.1 Nghiệp vụ lựa chọn phơng thức thông tin 50 5.2.2 Nghiệp vụ thông tin liên lạc 50 5.2.3 Những quy định ngừng liên lạc định tàu số 51 5.3 Nghiệp vụ tính cớc 51 5.3.1 Cách tính cớc (Charge Method) 51 5.3.2 Đơn vị tính cớc 52 5.3.3 Cách tính cớc 52 79 [...]... 2 hệ thống thông tin + Thông tin mặt đất + Thông tin vệ tinh 31 - Với 2 hệ thống này đảm bảo phủ sóng toàn cầu * Thông tin mặt đất bao gồm: Vùng A1: VHF, VHF-DSC Vùng A2, A3, A3 có máy MF/HF-DSC sử dụng 6 cặp tần số (2,4,6,8,12,16) MHZ, còn có hệ thống NAVTEX-518KHz, thiết bị phát vạch Radar: SART (9-9.5) GHz * Thông tin vệ tinh: + Hệ thống INMARSAT-C phủ sóng ở vùng 70N,S. + Hệ thống vệ tinh phục... và đờng bộ Muốn truyền thông tin thì cả 3 khâu phải hoạt động đồng bộ và thông suốt với mục đích: Việc thu phát Hệ thống liên lạc theo 2 chiều trên 4 tần số và giữa các khâu không gây nhiễu lẫn nhau - Các phơng pháp đa truy nhập trong thông tin vệ tinh: Do thực hiện các phơng pháp đa truy nhập nên cùng một lúc vệ tinh có thể liên lạc đợc với nhiều trạm Do vậy việc thông tin vệ tinh nhanh, ít tắc nghẽn...1.5.2.1 Sơ đồ khối thông tin vệ tinh - Hệ thống thông tin vệ tinh gồm 3 khâu: Khâu các trạm mặt đất (Khâu điều khiển) Nhiệm vụ củ nó là trao đổi thông tin giữa MES và mặt đất thông qua (SAT) và điều khiển quỹ đạo bay của vệ tinh Khâu trung gian (SAT) Nhiệm vụ là trung chuyển thông tin giữa mặt đất và thiết bị di động Khâu cuối (Là khâu sử dụng) Là thiết... chống nhiễu rất cao Quá trình trên đợc gọi là quá trình mã hóa có mã lỗi Để thông tin nhận đợc bằng thiết bị DSC phải có quá trình giải mã ở máy thu 3.4.3 Các phơng thức thông tin sử dụng trong hàng hải - Thông tin một chiều (FEC) là thông tin không sửa lỗi (Nh máy NAVTEX) độ chính xác không cao - Thông tin hai chiều (ARQ) là thông tin có sửa lỗi dùng cho các thiết bị DSC, phơng thức này có độ chính xác... tài nguyên Loại vệ tinh này bay thấp dới 100Km để giảm công suất phát 15 2 Chơng 2: Hệ thống thông tin vệ tinh Hng Hải INMARSAT 2.1 Các hệ thống vệ tinh dùng trong Hàng hải 2.1.1 Phân loại hệ thống vệ tinh Theo chiều cao chia vệ tinh thành 3 loại: - Vệ tinh quỹ đạo cao HEO (đặc trng là vệ tinh địa tĩnh: GEO) (GEO: Global Earch Orbit geostationary Satellite) Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh đứng yên so với... Ngoài ra các thông tin còn đợc tra cứu trên sách hớng dẫn sử dụng từng loại INM khi lắp đặt dới tàu 2.6 Quy trình thông tin liên lạc qua INMARSAT 2.6.1 Cài đặt thông số ban đầu: - Với INM-C không phải thực hiện bớc này vì nó sử dụng anten vô hớng - Các loại INM (A, B, M) ta cần phải cài đặt thông số ban đầu để tàu liên lạc đợc với vệ tinh (hay nói cách khác là thu đợc tín hiệu từ vệ tinh) Các thông số... phần thông tin = trọng số của các số 0 trong phần sửa lỗi VD1: Ta có Có 4 số 1 4 10101 10 01 1 YBYBYYB BYY Ta có 4 chữ số 1 trong phần thông tin do vậy bit 0 phải rơi vào X3 (Vì X3) có giá trị là 4 bằng với 4 chữ số 1 trong phần thông tin VD2: Có 3 số 1 2+1=3 BYBYYBB YBB Ta có 3 chữ số 1 trong phần thông tin thì trong phần sửa lỗi X2 = 0, X1 = 0 mới có giá trị là 3 bằng 3 chữ số 1 trong phần thông tin. .. vệ tinh thứ 4 - Rất nhiều nớc có vệ tinh riêng, Việt Nam cũng đã có vệ tinh của mình ngày 19/04/2008 ở 132 E và là vệ tinh địa tĩnh - Vệ tinh đợc phóng lên có nhiều độ cao khác nhau nên thời gian quan sát nó trên trái đất cũng khác Độ cao càng thấp thì thời gian quan sát càng nhanh và ngợc lại - Hiện nay thông tin vệ tinh đợc ứng dụng trong nhiều trong lĩnh vực dân sự nh điện thoại di động mạng vệ tinh,... các hiện tợng nhiễu đờng truyền 1.5.2.2 Các yếu tố môi trờng ảnh hởng đến thông tin vệ tinh Trong thông tin vệ tinh, ngời ta đã sử dụng dải tần (1-10) GHz là dải sóng ít bị ảnh hởng bởi khí quyển, tuy nhiên khi thời tiết thay đổi nh mây, ma, tuyết rơi hoặc vùng có lợng Oxy thay đổi đã làm ảnh hởng đến chất lợng thông tin vệ tinh * ảnh hởng của tầng khí quyển: Các phần tử Oxy và nớc trong khí quyển... bắt liên lạc ban đầu nhanh trên diện rộng và ít gây nhiễu cho các trạm khác + Nhớ và lu giữ bức điện phát đi và nhận về 33 3.4.2 Kỹ thuật mã hóa DSC - Để thực hiện mã hóa 1 ký tự, hiện nay thông tin bờ sử dụng mã 5 bit trong hệ mã nhị phân - Để tăng độ tin cậy, trong thông tin hàng hải sử dụng mã 7 bit (NAVTEX) trong một số thiết bị thông tin Hàng hải khác để nâng cao tính chống nhiễu trong truyền tin ... thực tế tùy cự ly liên lạc mà ta sử dụng máy thu phát có công suất hợp lý 1.5 Nguyên lý thông tin vệ tinh 1.5.1 Khái niệm chung thông tin mặt đất thông tin vệ tinh Việc thông tin từ nơi tới nơi... thụ Cự ly thông tin theo phơng thức lớn với dải sóng UHF xuyên qua đợc tầng điện ly, đợc ứng dụng thông tin vệ tinh 1.5.2 Nguyên lý thông tin vệ tinh 10 1.5.2.1 Sơ đồ khối thông tin vệ tinh - Hệ... nơi tới nơi khác trái đất theo cách thức Thông tin mặt đất thông tin vệ tinh * Thông tin mặt đất: Là phơng thức truyền trực tiếp trạm với Trong thông tin mặt đất có phơng thức truyền sóng chủ