nghiên cứu, cải thiện chất lượng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NHẬT BÌNH NGHIÊN CỨU, CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG THÔNG TIN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐÀI DẪN ĐƯỜNG ĐA HƯỚNG SÓNG CỰC NGẮN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520203 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NHẬT BÌNH NGHIÊN CỨU, CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG THÔNG TIN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐÀI DẪN ĐƢỜNG ĐA HƢỚNG SÓNG CỰC NGẮN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 60520203 Hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THANH DŨNG Tp Hồ Chí Minh, năm 2015 Lê Nhật Bình i LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) Hình 3x4 I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ tên: Lê Nhật Bình Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/10/1990 Nơi sinh: Gia Lai Quê quán: Gia Lai Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc học tập, nghiên cứu: Học viện Hàng không Việt Nam Địa liên lạc: T07 Chung cƣ Hoàng Long – Thị xã Dĩ An – Tỉnh Bình Dƣơng Điện thoại quan: Di động: 0937834777 Fax: Email: binhln@vaa.edu.vn II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 2008 đến 2012 Nơi học: Học viện Hàng không Việt Nam Ngành học: Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Viễn thông Hàng không Tên môn thi tốt nghiệp: Truyền thông đa phƣơng tiện Ngày nơi thi tốt nghiệp: năm 2012 Học viện Hàng không Việt Nam Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ: 4/2013 đến 4/2015 Nơi học: Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật điện tử Tên luận văn: Nghiên cứu, cải thiện chất lƣợng thông tin mô hệ thống đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn Ngày nơi bảo vệ luận văn: Năm 2015 Trƣờng đại học Sƣ Phạm Kỹ thuậtTp Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn:TS Nguyễn Thanh Dũng Trình độ ngoại ngữ: Anh văn trình độ B, B1, C Toeic 735 Lê Nhật Bình ii III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Nơi công tác Thời gian Từ 12/2012 Học viện Hàng không Việt đến Nam Công việc đảm nhiệm Giảng viên Ngày 22 tháng 04năm 2015 XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC (Ký tên, đóng dấu) Ngƣời khai ký tên Lê Nhật Bình Lê Nhật Bình iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp.Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng04 năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) Lê Nhật Bình Lê Nhật Bình iv LỜI CẢM ƠN Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Thanh Dũng tận tình hƣớng dẫn suốt trình thực luận văn Xin chân thành gừi lời cảm ơn đến Cô PGS.TS Trần Thu Hà Thầy TS Lê Mỹ Hà chấm phản biện luận văn hƣớng dẫn hoàn thành báo cáo luận văn để đạt đƣợc kết tốt Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thể Quí Thầy Cô trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh giảng dạy, hƣớng dẫn tạo điều kiện, môi trƣờng học tập tốt cho Cảm ơn quý thầy cô, anh chị phòng Đào tạo Sau đại học trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ, giải đáp vƣớng mắc thủ tục hành cho thời gian học vừa qua Chân thành cảm ơn Học viện Hàng không Việt Nam tạo điều kiện để tham gia hoàn thành học khóa học Xin cảm ơn anh chị học viên lớp KĐT13A ngành Kỹ thuật điện tử chia sẽ, hỗ trợ, giúp đỡ suốt trình học tập Xin kính chúc sức khỏe Quí Thầy Cô, Anh Chị chân thành cảm ơn Học viên Lê Nhật Bình Lê Nhật Bình v TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài thực việc nghiên cứu đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn, mô lại nguyên lý tín hiệu hệ thống đài phát dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn phần mềm matlab, sau tạo nhiễu tín hiệu thu đƣợc để phù hợp với thực tế can nhiễu môi trƣờng truyền tác động, nhiễu máy phát… Từ dùng thuật toán biến đổi wavelet để triệt nhiễu tín hiệu thu đƣợc có can nhiễu để xác định xác thông tin từ máy phát hệ thống dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn Công việc triệt nhiễu dùng thuật toán biến đổi wavelet cách dùng hàm wavelet mức ngƣỡng mức phân tách khác wavelet packet để triệt nhiễu tín hiệu thu đƣợc phần mềm matlab, sử dụng file m để viết dạng Gui để thể kết công việc thực Lê Nhật Bình vi MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN .v TÓM TẮT LUẬN VĂN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi Chƣơng TỔNG QUAN .1 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nƣớc 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu 1.1.2 Một số kết nghiên cứu nƣớc 1.1.3 Mục đích đề tài nghiên cứu 1.1.4 Nhiệm vụ giới hạn đề tài .6 1.1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.1.6 Khả ứng dụng Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn 2.1.1 Giới thiệu .8 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 2.1.3 Sơ đồ khối đơn giản hệ thống 12 2.2 Các loại nhiễu tác động vào tín hiệu thông tin 21 2.2.1 Mô hình nhiễu số khái niệm 21 2.2.2 Đặc tính tần số nhiễu .22 2.2.3 Nhiễu Trắng 23 Lê Nhật Bình vii 2.3 Biến đổi wavelet 25 2.3.1 Biểu diễn thời gian – tần số tín hiệu 26 2.3.2 Nguyên lý bất định 26 2.3.3 Các Atom tần số 27 2.3.4 Phép biến đổi Fourier cửa sổ 28 2.3.5 Mặt phẳng thời gian tần số hộp Heisenberg 28 2.3.6 Biến đổi wavelet liên tục 29 2.3.7 Biến đổi wavelet rời rạc .30 2.3.8 Biến đổi wavelet Packet .31 2.3.9 Quan điểm nghiên cứu 33 Chƣơng 35 TRIỆT NHIỄU BẰNG WAVELET 35 3.1 Lựa chọn Wavelet 35 3.2 Mô hình xử lý nhiễu 36 3.3 Khử nhiễu phƣơng pháp đặt ngƣỡng cứng mềm 38 Chƣơng 40 MÔ PHỎNG 40 4.1 Hệ thống đài dẫn đƣờng vô hƣớng VOR 40 4.1.1 Tín hiệu pha chuẩn đài VOR 40 4.1.2 Tín hiệu pha biến thiên đài VOR 40 4.1.3 Tín hiệu tổng hợp thu đƣợc 42 4.2 Quá trình xử lý nhiễu 43 Chƣơng 52 KẾT LUẬN .52 5.1 Kết luận 52 5.2 Hƣớng phát triển đề tài 53 Lê Nhật Bình viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hệ thống đài Vor Hình 2: Nguyên lý hoạt động đài Vor Hình 3: Giãn đồ xạ tín hiệu pha chuẩn 10 Hình 4: Phổ cao tần đài Vor 11 Hình 5: Sơ đồ khối đơn giản hệ thống Vor 14 Hình 6: Mật đổ phổ công suất nhiễu trắng 23 Hình 7: Môi trƣờng truyền dẫn với có mặt nhiễu trắng 23 Hình 8: Hàm phân bố Gauss 24 Hình 9: Mật độ công suất nhiễu .24 Hình 10: Đặc tính thời gian tần số WFT 29 Hình 11: Biến đổi wavelet mở rộng thành wavelet packet 31 Hình 12: Cây wavelet packet theo không gian 32 Hình 1: Mô hình khử nhiễu dãy lọc hai kênh 37 Hình 2: Ngƣỡng cứng ngƣỡng mềm 37 Hình 1: Tín hiệu 30Hz Pha chuẩn 40 Hình 2: Dùng cánh tay đòn mang anten quay ngƣợc chiều kim đồng hồ 40 Hình 3: Tín hiệu 30Hz Pha biến thiên góc pha 2060 41 Hình 4: Tín hiệu thu đƣợc từ đài VOR can nhiễu 43 Hình 5: Tín hiệu thu đƣợc từ đài VOR có nhiễu .43 Hình 6: Giao diện chƣơng trình mô 45 Hình 7: Tách sóng pha chuẩn không sử dụng wavelet 46 Hình 8: Tách sóng Pha chuẩn dùng biến đổi Wavelet .46 Hình 9: Tách sóng Pha biến thiên không sử dụng wavelet 49 Hình 10: Tách sóng Pha biến thiên dùng biến đổi Wavelet .49 Lê Nhật Bình ix Chƣơng 4: Mô Hình 4: Tín hiệu thu đƣợc từ đài VOR can nhiễu 4.2 Quá trình xử lý nhiễu Phƣơng trình toán tín hiệu thu đƣợc từ đài VOR Thêm nhiễu vào + Thuật toán ngƣỡng Tín hiệu đƣợc triệt nhiễu Hình 5: Tín hiệu thu đƣợc từ đài VOR có nhiễu Lê Nhật Bình 43 Chƣơng 4: Mô Lƣu đồ giải thuật Bắt đầu Tạo tín hiệu thu Cộng nhiễu vào tín hiệu thu Chọn mức phân tách Biến đổi DWT Chọn họ Wavelet Triệt nhiễu Chọnngƣỡng Tín hiệu triệt nhiễu Kết thúc Lê Nhật Bình Tạo nhiễu 44 Hiển thị kết Chƣơng 4: Mô Giao diện chƣơng trình mô Hình 6: Giao diện chƣơng trình mô Lê Nhật Bình 45 Chƣơng 4: Mô Hình 7: Tách sóng pha chuẩn không sử dụng wavelet Hình 8: Tách sóng Pha chuẩn dùng biến đổi Wavelet Bảng 4.1: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha chuẩn sau triệt nhiễu ( Hàm Haar, Coif5, Db10) Haar Haar Coif Coif5 Db10 Db10 Level level 10 level level 10 level Level 10 -5 dB -1.17584 dB 1.69121 dB 0.43678 dB 1.91812 dB 0.45323 dB 1.18425 dB -4 dB 0.54162 dB 1.23512 dB 0.73463 dB 1.84782 dB 0.73741 dB 1.58964 dB SNR Lê Nhật Bình 46 Chƣơng 4: Mô -3 dB 0.84854 dB 1.24836 dB 0.94581 dB 1.57904 dB 0.46369 dB 1.89725 dB -2 dB 1.20552 dB 2.35258 dB 1.35009 dB 2.34253 dB 1.31533 dB 2.90798 dB -1 dB 2.36237 dB 3.69031 dB 2.49277 dB 3.95152 dB 2.48655 dB 3.27475 dB dB 3.00492 dB 4.82002 dB 3.03205 dB 4.90653 dB 3.02431 dB 4.54634 dB dB 4.56374 dB 5.86352 dB 4.89652 dB 6.2353 dB 4.06623 dB 6,42335 dB dB 5.13533 dB 6.94635 dB 5.43378 dB 7.94306 dB 6.05433 dB 7.98425 dB dB 5.86238 dB 7.26426 dB 6.2043 dB 8.55384 dB 6.95245 dB 8.87355 dB dB 6.53263 dB 7.84752 dB 6.85743 dB 9.26322 dB 7.01943 dB 9.55648 dB dB 7.13904 dB 9.87443 dB 7.43532 dB 10.91533 dB 8.34858 dB 11.53328 dB Khi tỷ số tín hiệu nhiễu tín hiệu thu đƣợc 1dB hàm wavelet Haar mức phân giải 10 đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn, hàm wavelet Coif5, Db10 đáp ứng đƣợc Nhƣng dạng sóng giải điều chế tín hiệu pha chuẩn pha biến thiên hàm wavelet Haar không xác Với mức phân giải cao thời gian thực lâu nhƣng chất lƣợng thông tin nhiễu tốt Đáp ứng tiêu chuẩn theo quy định ICAO lớn 5dB Bảng 4.2: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha chuẩn sau triệt nhiễu ( Hàm: Sym7 Bior3.1, Rmey) Sym Sym Bior 3.1 Bior 3.1 Rmey Rmey Level level 10 level level 10 level Level 10 -1.13458 dB 1.23461 dB 0.45234 dB 1.98353 dB 0.48345 dB 1.57325 dB SNR -5 dB Lê Nhật Bình 47 Chƣơng 4: Mô -4 dB 0.55445 dB 1.24212 dB 0.73753 dB 1.84345 dB 0.77341 dB 1.35724 dB -3 dB 0.82722 dB 1.20366 dB 0.94036 dB 1.46904 dB 0.94738 dB 1.2938 dB -2 dB 1.2362 dB 2.32905 dB 1.58375 dB 2.94933 dB 1.68323 dB 2.93708 dB -1 dB 2.57825 dB 3.68227 dB 2.72682 dB 3.63926 dB 2.48363 dB 3.04075 dB dB 4.09303 dB 4.92693 dB 4.15838 dB 4.83693 dB 4.03451 dB 5.28925 dB dB 5.05732 dB 6.03696 dB 5.47252 dB 6.52751 dB 5.76653 dB 6,79368 dB dB 5.82953 dB 6.52582 dB 5.82592 dB 7.82896 dB 6.03933 dB 7.55559 dB dB 6.48904 dB 7.27242 dB 6.23108 dB 8.32461 dB 6.94416 dB 8.64246 dB dB 6.84578 dB 7.58342 dB 6.98416 dB 9.94169 dB 7.61863 dB 9.42904 dB dB 7.67284 dB 9.46892 dB 7.48194 dB 10.4611 dB 8.49274 dB 11.49483 dB Khi tỷ số tín hiệu nhiễu tín hiệu thu đƣợc 1dB sử dụng hàm wavelet Sym7, Bior3.1, Rmey đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB Khi mức độ can nhiễu vào thấp tỷ số tín hiệu nhiễu sau triệt nhiễu tăng lên Lê Nhật Bình 48 Chƣơng 4: Mô Hình 9: Tách sóng Pha biến thiên không sử dụng wavelet Hình 10: Tách sóng Pha biến thiên dùng biến đổi Wavelet Bảng 4.3: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha biến thiên sau triệt nhiễu ( Hàm Haar, Coif5, Db10) Haar Haar Coif Coif5 Db10 Db10 SNR Level level 10 level level 10 level Level 10 -5 dB -1.37358 dB 1.87357 dB 0.84573 dB 1.33453 dB 0.25626 dB 1.56734 dB -4 dB 0.18659 dB 1.93692 dB 0.71113 dB 1.53834 dB 0.79483 dB 1.34443 dB -3 dB 0.53482 dB 1.74501 dB 0.73683 dB 1.85824 dB 0.62368 dB 1.84593 dB -2 dB 1.73583dB 2.93823 dB Lê Nhật Bình 1.83952dB 2.58273dB 1.58273dB 2.33526dB 49 Chƣơng 4: Mô -1 dB 2.73484 dB 3.47834 dB 2.93685 dB 3.25824 dB 2.75325 dB 3.58245 dB dB 4.58252 dB 4.52483 dB 4.58356 dB 4.58356 dB 4.45108 dB 5.25555 dB dB 5.53842 d3B 6.36247 dB 5.47295 dB 6.36825 dB 5.58358 dB 6,36835 dB dB 5.35682 dB 6.54582 dB 5.86336 dB 7.94524 dB 6.74583 dB 7.58347 dB dB 6.62834 dB 7.58353 dB 6.63553 dB 8.36825 dB 6.57817 dB 8.58245 dB dB 6.25627 dB 7.52853 dB 6.53482 dB 9.58249 dB 7.57824 dB 9.82457 dB dB 7.27582 dB 9.58245 dB 7.28645 dB 10.83635 dB 8.63689 dB 11.58483 dB Tƣơng tự nhƣ pha chuẩn, tỷ số tín hiệu nhiễu đầu thu 1dB tín hiệu sau giải điều chế dùng thuật toán wavelet đảm bảo tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB Hàm wavelet Haar sử dụng cho dạng sóng giải điều chế không với tín hiệu ban đầu Bảng 4.4: Tỷ số tín hiệu nhiễu pha biến thiên sau triệt nhiễu ( Hàm: Sym7 Bior3.1, Rmey) Sym Sym Bior 3.1 Bior 3.1 Rmey Rmey SNR Level level 10 level level 10 level Level 10 -5 dB -1.64324 dB 1.83752 dB 0.93759 dB 1.39275 dB 0.73527 dB 1.82741 dB -4 dB 0.62745 dB 1.32692 dB 0.41742 dB 1.93862 dB 0.58372 dB 1.89237 dB -3 dB 0.83652 dB 1.29642 dB 0.92342 dB 1.59374 dB 0.05922dB 1.73652 dB -2 dB 1.83651 2.95327 1.86523 2.94217 1.62352 2.84362 Lê Nhật Bình 50 Chƣơng 4: Mô dB dB dB dB dB dB -1 dB 2.87634 dB 3.81632 dB 2.78635 dB 3.54732 dB 2.75357 dB 3.23467 dB dB 3.24782 dB 4.23724 dB 3.57272 dB 4.25482 dB 3.58247 dB 4.27517 dB dB 4.15824 dB 5.48247 dB 4.43826 dB 6.94826 dB 5.12735 dB 6,94377 dB dB 5.93463 dB 6.94736 dB 5.92852 dB 7.58725 dB 6.23483 dB 7.48205 dB dB 5.48268 dB 7.52371 dB 6.82593 dB 8.83615 dB 6.58273 dB 8.38265 dB dB 6.58262 dB 7.35825 dB 6.62759 dB 9.36278 dB 7.51561 dB 9.27732 dB dB 7.92372 dB 9.93852 dB 7.93852 dB 10.38527 dB 8.93852 dB 11.35826 dB Khi tỷ số tín số tín hiệu nhiễu mức 1dB đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn Với mức phân tách thời gian đáp ứng nhanh hơn, nhƣng với mức phân tách 10 tỷ số tín hiệu nhiễu đáp ứng tốt Qua bảng 4.1, 4.2, 4.3 4.4, ta thấy tỷ số tín hiệu nhiễu tín hiệu đầu vào mức 1dB tất hàm wavelet mức phân tách sử dụng cho kết đảm bảo theo tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB sau triệt nhiễu Chỉ riêng hàm wavelet Haar cho dạng sóng không so với dạng sóng đầu vào Thời gian chƣơng trình thực lâu lý sử dụng mức phân tách cao giải thuật chƣơng trình chƣa tốt Lê Nhật Bình 51 Chƣơng 5: Kết luận Chƣơng KẾT LUẬN Trong thời đại mà giao lƣu, trao đổi, buôn bán nƣớc vƣợt qua giới hạn nƣớc, nƣớc lân cận mà đến tầm châu lục, giới Giao thông hàng không yếu tố then chốt để thực việc Do an toàn giao thông hàng không mối quan tâm lớn nhất.Để đảm bảo cho an toàn giao thông hàng không, nhiều hệ thống thiết bị với khoa học kỹ thuật cao đƣợc áp dụng, mang lại an toàn gần nhƣ tuyệt cá nhân, tập thể muốn sử dụng phƣơng tiện giao thông hàng không Biết đƣợc cấp thiết vấn đề trên, nhiều nhà khoa học tìm nhiều cách khác để nâng cao an toàn vận tải hàng không Nhƣng thực chƣa nhiều nghiên cứu đƣợc phổ biến cộng đồng hãng sản xuất thiết bị muốn giữ bí mật nguyên lý hoạt động, cấu trúc vận hành,… thiết bị hãng sản xuất lý kỹ thuật hàng vấn đề kinh tế mà giá thành thiết bị có giá trị từ vài triệu đô la đến vào chục triệu đô la 5.1 Kết luận Để sâu vào nghiên cứu cách thức triệt nhiễu thu tín hiệu với ngƣời mà không đƣợc tiếp xúc với thiết bị cách phải biết đƣợc phƣơng trình toán học dạng sóng tổng hợp đầu thu nhiễu, sau tìm hiểu dạng nhiễu tác động lên hệ thống tìm cách triệt nhiễu đƣa tín hiệu vào thu thực tế máy bay Trên điều kiện khó khăn tiếp cận với tài liệu kỹ thuật hệ thống dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn, hệ thống dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn lớn nên thời gian tìm hiểu kỹ vĩ mạch hệ thống chƣa sâu, thuật toán wavelet để triệt nhiễu đƣợc nhiều nhà nghiên cứu sử dụng giải thích, có hạn tri thức thân Nên kết đạt đƣợc thời gian qua: + Nghiên cứu nguyên lý hoạt động mô đƣợc tín hiệu phát từ đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn Lê Nhật Bình 52 Chƣơng 5: Kết luận + Phân tích dạng nhiễu thƣờng tác động lên hệ thống để có đƣợc mô hình chung nhiễu tác động lên hệ thống + Tìm hiểu, phân tích ứng dụng biến đổi wavelet vào việc giảm nhiễu thiết bị thu, nâng cao chất lƣợng sóng thu đƣợc + Mô phỏng, đánh giá chất lƣợng tỷ số tín hiệu nhiễu đầu thu đạt đƣợc kết mong muốn Tỷ số tín hiệu nhiễu đầu thu mức 1dB hầu hết hàm wavelet sử dụng đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn Thời gian xử lý với mức phân tách nhanh so với mức phân tách 10 nhƣng tỷ số tín hiệu nhiễu thấp hơn, chất lƣợng thông tin đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn ICAO lớn 5dB nhƣng không cao mức phân tách 10 Vấn đề thời gian xử lý tín hiệu tối ƣu cách thay đổi sơ đồ giải thuật, thay đổi số mức phân tách sử dụng cách thức khác để triệt nhiễu nhƣ dùng mạng Noron 5.2 Hƣớng phát triển đề tài Đề tài đƣợc thực số giới hạn định thời gian, kiến thức áp dụng nhƣ điều kiện tiếp xúc với hệ thống dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn hạn chế nên chắn thiết sót hạn chế Đề tài mở rộng lên để trở thành công cụ xử lý tín hiệu hệ thống dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn mạnh mẽ để áp dụng vào thực tế theo hƣớng áp dụng thêm công cụ để xử lý loại nhiễu khác thực tế đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn hay phát triển thiết bị phần cứng giả lập để thực giải thuật tiến đến ứng dụng vào thực tế Lê Nhật Bình 53 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] ThS Đỗ Xuân Triệu (2006), Về phƣơng pháp đánh giá tín hiệu đo lƣờng biện pháp khử nhiễu cho hệ thống SCADA môi trƣờng công nghiệp Luận án Tiến sĩ, Viện nghiên cứu điện tử, tin học Tự động hóa Hà Nội [2] Hoàng Đình Chiến Giáo trình Điện tử thông tin Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2004 [3] GS.TSKH Nguyễn Xuân Quỳnh (2002), phƣơng pháp nhận dạng hệ phi tuyến dùng khai triển Wavelet, Tuyển tập báo cao khoa học Hội nghị toàn quốc tự động hóa VICA 5, Hà Nội [4] GS.TSKH Nguyễn Xuân Quỳnh (2005), Về phƣơng pháp phân giải tín hiệu dùng khai triển wavelet, tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc tự động hóa VICA 5, Hà Nội [5] TS Nguyễn Thế Truyện KS Đỗ Quân (2002), Về phƣơng pháp khử nhiễu cho tín hiệu điện sử dụng phân tích wavelet, Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc tự động hóa VICA 5, Hà Nội [6] KS Lê Chí Thông , “Giáo triǹ h kỹ thuâ ̣t dẫn đƣờng hà ng không” , Học việ n hàng không Viê ̣t Nam, 2008 Tài liệu tiếng Anh [7] Abramovich, F., Bailey, T.C and Sapatinas, T.(2001),Wavelet analysis and its statistical applications, Cantrbury, Kent CT2 7NF, U K [8] Ali, Qazi M and Farooq, Ormar (2004), Wavelet transform for denoising and quantification of microarray data, AMU Aigarh, India [9] Ambler, G.K and Silverman, B.W (2004), Perfectsimulationfor waveletthresholdingwithcorrelatedcoeficients,BristolandWalk University, Bristol BSS 1TW-U.K [10] Antoniadis,A.andPaparoditis,E.(2005), A function wavelet- kernel approachforcontinuous-timeprediction, Joseph Fourier and Cyprus University, France Lê Nhật Bình 54 Tài liệu tham khảo [11] Antoniadis, A., Leporini, D and Resquet, J.C (2002) , “Wavelet thresholding for some classes of non-Gauss noise”, Statistica neerlandisca, 56 (4), pp 434453 [12] Averkamp, R and Houdre, C (1999), Wavelet thresholding for non necessarily Gaussnoise:Idealism.Freiburg University and Georgia Institute of technology 60G70 41A25 [13] Atkinson, I., Kamalabadi,F., Jones, D.L., Do N Minh (2004), Adaptive wavelet thresholding for multichanal signal estimation, University of Illinois at Urbana – Champaign [14] Barreiro, R.B., Hobson, M.P Lasenby, A.N and Hinshaw, G (2000), Lookingfornon-GaussityintheCOBE- DHR data with spherical wavelet, NASA/GSFC, Greenbelt MD20771, USA [15]Beheshti,S.andDahleh,M.A.(2002),Ondenoisingandsignal representation, Cambridge, MA 02139, USA [16] Beylkin,G.(1992),Ontherepresentationofoperatorsinbases of compactly supported wavelets, SIAM J Numer Anal., 6:1716-1740 [17]Blu,T.(1998),Anewdesignalgorithm for two-band orthonomal rational wavelets, IEEE trans on signal proc., 46 (6) [18] Bradley, A.P (2003), Shift- invariance in the discrete wavelet transform, Proc VIIth Digital image computing, Sydney, Australia [19]Brown,T.J.(2001),Combinedevidence thresholding: a new wavelet regressiontechniquefordetailproserving image denoising Queen’s University of belfast [20] Bruce, L.M and Larsen, S.E (2000),Wavelet denoising of patch clamp signalsforimprovedhistogramanalysis, University of Nevada Las Vegas, NV 89154- 4926 USA [21]Byrnes,J.S.,Byrnes,J.L.,Hargreaves, K.A and Berry, K (1992), Wavelets and their applications, Kluwer Academic Publishers Lê Nhật Bình 55 Tài liệu tham khảo [22]Cai,T.T.(1996),Minimaxwaveletestimationviablockthresholding, Purdue University [23] Cai, T.T (1999), Wavelet regression via block thresholding adaptive and the choice of block size and threshold level, Purdue University [24] Cai, T.T (2000),Adaptive wavelet estimation: a block thresholding and oracle inequality approach, Purdue University [25]ChangX.W.andQu,L.(2003),Waveletestimation of partially linear models, Technical report No.SOCS-03.4 , McGill university [26]Cohen,I.,Raz,S.andMalah,D.(1999), Translation- invariant denoisingusingtheminimumdescrption length criterion, Yale University, New Haven, CT 06520 [27]Cohen,I.(1998),Shift-invariantadaption wavelet decompositions and applications, Degree of Doctor of science, Technion – Israel Institute of technology Haifa [28]Coifman,R.R.andDonoho,D.L.(1995),Translation-InvariantDenoising,Yale University and Stanford University [29] Craigmile, P.F and Percival, D.B (2001),Wavelet trend detection and estimation, University of Washington, Seattle WA 98195-5640 [30] Donoho,D.L.andJohnstone,I.M.(1993), Ideal spatial adaption by wavelet shrinkage Stanford, CA,94303-4065, U.S.A [31]Hall,P.KerKyacharian,G.andPicard, D (1999), On the minimax optimality of block thresholded wavelet estimations, Statist, Sinica,9, 33-50 [32]Johnstone,I.M.andSilverman,B.W (1994), Wavelet estimatorsfordatawithcorrelatednoise, Stanford University, USA Lê Nhật Bình 56 threshold S K L 0 [...]... hƣớng đó và nhằm đánh dấu sự hoàn thành một quá trình lao động học tập, nên đề tài Nghiên cứu, cải thiện chất lƣợng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn đã đƣợc lựa chọn Đề tài đƣợc lựa chọn nhằm giải quyết một số vấn đề của hệ thống dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn, loại hệ thống đƣợc sử dụng nhiều và phổ biến nhất trong lĩnh vực hàng không Để mô phỏng hệ thống và phƣơng... thiện chất lƣợng thông tin và mô phỏng hệ thống đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn đƣa ra kết quả mô phỏng, phân tích sự ảnh hƣởng của nhiễu lên hệ thống và tác dụng của việc sử dụng biến đổi wavelet sau khi xử lý tín hiệu bị nhiễu Nhiệm vụ và giới hạn đề tài nghiên cứu:  Tìm hiểu về hệ thống thông tin, dẫn đƣờng và giám sát trong hoạt động hàng không  Tìm hiểu, phân tích và đánh giá hệ thống dẫn. .. tích và mô phỏng lại tín hiệu phát và thu của hệ thống dẫn đƣờng vô tuyến sóng cực ngắn  Nghiên cứu và tìm hiểu sự tác động của các loại nhiễu lên hệ thống  Nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng kỹ thuật biến đổi wavelet để loại bỏ nhiễu khỏi tín hiệu thu đƣợc từ đài phát dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn Lê Nhật Bình 5 Chƣơng 1: Tổng quan 1.1.4 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài Đề tài Nghiên cứu, cải thiện. .. bày tổng quan về đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn, phân tích các loại nhiễu tác động vào hệ thống, giới thiệu về kỹ thuật biến đổi wavelet 2.1 Đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn 2.1.1 Giới thiệu Đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn trên mặt đất phát các tín hiệu chuẩn để thiết bị đồng bộ trên máy bay (máy thu VOR) xác định vị trí của mình so với điểm đặt đài Hình 2 1: Hệ thống đài Vor Tham số... ngƣời lái và kiểm soát viên không lƣu Và cũng có thể nói rằng hệ thống quản lý không lƣu không thể tồn tại nếu không có hệ thống trang thiết bị kỹ thuật thông tin – dẫn đƣờng – giám sát Hệ thống dẫn đƣờng vô tuyến sóng cực ngắn là một hệ thống phát sóng điện từ, giúp máy bay có thể bay đúng đƣờng bay và đến đúng đích đã định, không vi phạm các quy tắc không lƣu hay uy hiếp an toàn cho ngƣời và tài sản... Nhật Bình Tên Việt Nam Dịch vụ thông tin, dẫn đƣờng,giám sát Thông tin lƣu động hàng không Aeronautical Fix Services Thông tin cố định hàng không Very High Frequency Sóng cao tần Non-Directional Beacon Đài dẫn đƣờng vô hƣớng VHF Omni-directional Range Đài dẫn đƣờng đa hƣớng sóng cực ngắn Distance Measuring Equipment Thiết bị đo khoảng cách Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu Prolate... Tìm hiểu, phân tích và đánh giá hệ thống dẫn đƣờng vô hƣớng sóng cực ngắn VOR  Nghiên cứu phần mềm mô phỏng matlab  Nghiên cứu các loại nhiễu và sự ảnh hƣởng của nó lên tín hiệu  Tìm hiểu, phân tích, đánh giá và ứng dụng của phƣơng pháp biến đổi wavelet  Nghiên cứu, xây dựng phần mềm mô phỏng xử lý tín hiệu đài dẫn đƣờng vô hƣớng sóng cực ngắn  Đánh giá chỉ số tín hiệu trên nhiễu trong các trƣờng... của hệ thống dẫn đƣờng vô tuyến sóng cực ngắn đang nhận đƣợc sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu nhằm cải thiện tốt hơn nữa đặc tính của hệ thống dẫn đƣờng vô tuyến sóng cực ngắn Trong đó, nhiều công cụ xử lý tín hiệu mới đã ra đời và cho thấy Lê Nhật Bình 1 Chƣơng 1: Tổng quan những tác dụng nhất định trong việc xử lý tín hiệu, mà nổi bật là phƣơng pháp biến đổi wavelet đƣợc sự quan tâm nhiều nhà nghiên. .. kiểm tra mẫu sóng mang cao tần carrier RF của hệ thống chính và hệ thống phụ 2.1.3.6 Mạch điều khiển trung tâm Vỉ mạch xử lý trung tâm đảm nhận việc giám sát và điều khiển hệ thống VOR và thông tin trực tiếp với các thiết bị ngoại vi Vỉ mạch CPU bao gồm một bộ vi xử lý, RAM, EPROM, EFROM, Bus điều khiển, đồng hồ thời gian thực và mạch giám sát nguồn Nó Xử lý các trạng thái hệ thống, thông tin trực tiếp... an toàn, có rất nhiều hệ thống máy móc với những vai trò cụ thể và chức năng cụ thể để có thể đảm bảo cho sự an toàn Cụ thể nhất, hệ thống thông tin – dẫn đƣờng – giám sát là một trong các kỹ thuật mà từ đó các hệ thống này có thể cung cấp cho các chuyến bay đi hoặc đến các sân bay, hoặc các chuyến bay quá cảnh qua vùng thông báo bay của khu vực hoặc nƣớc đó Hệ thống thông tin – dẫn đƣờng – giám sát