LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ viễn thông đang ngày càng phát triển và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt với công nghệ thông tin vô tuyến điện. Với khả năng hoạt động trên nhiều địa hình, khu vực khác nhau hoặc trên toàn cầu, do đó hầu hết những hoạt động sản xuất, quân sự, hàng không hàng hải, dịch vụ truyền thông… đều có những ứng dụng tần số vô tuyến. Hơn bao giờ hết, công nghệ ứng dụng tần số vô tuyến đang bùng nổ mạnh mẽ và trở thành một lĩnh vực được đầu tư nghiên cứu cũng như quản lý chặt chẽ. Tần số vô tuyến không chỉ đơn thuần là phương tiện thông tin liên lạc của con người, mà tài nguyên này còn là đơn vị giúp con người quản lý hoạt động của các hệ thống trang thiết bị, phương tiện trên một giới hạn về không gian, địa lý. Ứng dụng của công nghệ thông tin vô tuyến đã đi sâu vào hầu hết mọi hoạt động của con người, từ hoạt động sản xuất, công nghiệp, dịch vụ: Hàng hải, hàng không, trong các dây truyền sản xuất của nhà máy công nghiệp, điều hành khai thác hầm mỏ, quản lý Taxi, hay các dịch vụ truyền thanh, truyền hình,...Cho đến những hoạt động quân sự, ứng dụng tần số vô tuyến càng trở nên thiết yếu, các hệ thống phòng không, các trang thiết bị chiến đấu, phương tiện liên lạc quân sự đều có những ứng dụng của vô tuyến điện. Nói một cách khác, ngày nay ứng dụng của tần số vô tuyến điện đã trở nên hết sức phổ biến, rộng rãi và vô cùng đa dạng, nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Chính vì vị trí, vai trò của những ứng dụng của tần số vô tuyến như vậy, mà tài nguyên có hạn này cần phải được quản lý và quy hoạch rõ ràng cho từng lĩnh vực cụ thể. Việc nghiên cứu, tìm hiểu đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu trong kiểm soát tần số vô tuyến” sẽ cho chúng ta những góc nhìn cụ thể về khái niệm, nhiệm vụ của đơn vị quản lý, kiểm soát tài nguyên tần số tại Việt Nam và hiểu rõ hơn về kỹ thuật xác định, định hướng phát xạ, giải quyết nhiễu vô tuyến điện của đơn vị trong thời gian qua. Trong thời gian nghiên cứu, mặc dù đã rất cố gắng đầu tư thời gian và học hỏi tìm tòi, tuy nhiên tài liệu nghiên cứu còn hạn hẹp, phạm vi nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu còn ít cũng như kinh nhiệm trong quá trình thực hiện đồ án còn hạn chế, do đó trong đồ án không tránh khỏi những khiếm khuyết hay sai sót. Kính mong thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô giáo của trường đóng góp ý kiến chỉ bảo để nội dung của bản đồ án tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn nữa. Xin trân trọng cám ơn! 1.Lý do chọn đề tài. Từ sự phát triển mạnh mẽ của các ứng dụng tần số vô tuyến đó, nó đã làm cho phổ tần số vô tuyến điện vốn đã hữu hạn ngày càng trở lên hữu hạn và vô cùng chật chội. Mặt khác cũng là do sóng vô tuyến không có biên giới nên thực tế đã làm cho công tác quản lý tần số vô tuyến điện càng trở lên khó khăn hơn, đòi hỏi ngày càng một cao với yêu cầu đảm bảo việc sử dụng phổ tần trong môi trường dùng chung đạt hiệu quả cao không bị can nhiễu vô tuyến. Nhưng trong thực tế các hiện tượng can nhiễu giữa các hệ thống thông tin vô tuyến với nhau vẫn thường xuyên xảy ra. Thậm chí ngay giữa các hệ thống thiết bị không phải thông tin vô tuyến nhưng có sinh ra các phát xạ vô tuyến điện cũng gây can nhiễu với các hệ thống thông tin vô tuyến điện. Thực tế hiện nay, thông tin vô tuyến điện không chỉ có có ý nghĩa cấp thiết trong liên lạc, truyền thông mà còn giữ vai trò thiết yếu trong nhiều lĩnh vực khác trong cuộc sống và các hoạt động sản xuất như hàng không, sản xuất công nghiệp, du lịch,các dịch vụ truyền hình, hàng hải…, do đó khi can nhiễu xảy ra sẽ làm cản trở, gián đoạn các hoạt động này, làm giảm năng suất cũng như chất lượng lao động, đối với hoạt động điều hành hàng không, việc can nhiễu còn có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng cho chuyến bay. Trước những yêu cầu thực tế đó, tôi đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu trong kiểm soát tần số vô tuyến” với mong muốn nghiên cứu, tìm hiểu rõ hơn về công tác quản lý tần số vô tuyến điện, về can nhiễu vô tuyến và các phương pháp định hướng, định vị nhiễu, từ đó có phương pháp khắc phục hợp lý hiệu quả. Đồng thời, tôi cũng mong muốn rằng những cơ sở lý thuyết đã được nghiên cứu sẽ ứng dụng vào thực tế hiện nay một cách hiệu quả đảm bảo cho các hoạt động thông tin vô tuyến được thông suốt, ổn định. 2.Tính cấp thiết. Ứng dụng tần số vô tuyến đã được triển khai trên rất nhiều lĩnh vực khác nhau, mà trên một giới hạn địa lý những tần số lân cận nhau hoặc phát xạ không mong muốn từ những nguồn phát xạ tự nhiên hoặc nhân tạo có thể gây ra sự can nhiễu cho nhau. Do đó, việc quản lý nguồn tài nguyên tần số vô tuyến điện là hết sức cần thiết, mang lại nhiều lợi ích kinh tế, phục vụ an ninh, quốc phòng và trật tự, an toàn xã hội. Khi một hệ thống thông tin vô tuyến điện bị can nhiễu, nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng các hoạt động dịch vụ của hệ thống, đến khả năng liên lạc hay truyền nhận thông tin. Do vậy vấn đề đặt ra là phải xác định và loại bỏ được các nguyên nhân can nhiễu hay các nguồn đã gây ra can nhiễu. Từ yêu cầu thực tế đó, định hướng tín hiệu cung cấp dữ liệu cho định vị nguồn phát sóng, nhằm mục đích xác định vị trí nguồn gây nhiễu, phát sóng bất hợp pháp, giúp cho quản lý phổ tần số chặt chẽ và hiệu quả hơn, đồng thời có thể phát hiện và loại bỏ các nguồn can nhiễu cho các hệ thống thông tin mà nhiều nguyên lý, phương pháp, quy trình kỹ thuật xác định can nhiễu đã được nghiên cứu, xây dựng và áp dụng. Định hướng tín hiệu, cung cấp dữ liệu cho định vị nguồn phát sóng, nhằm mục đích xác định vị trí các nguồn gây nhiễu, phát sóng bất hợp pháp, giúp cho quản lý phổ tần số chặt chẽ và hiệu quả hơn. Do đặc điểm cấu hình thiết bị sử dụng kỹ thuật định hướng đơn kênh không quá phức tạp, tính năng cơ động, giá thành hợp lý và đáp ứng yêu cầu của định vị nguồn phát sóng, nên hiện nay các kỹ thuật định hướng đơn kênh được sử dụng rất nhiều trong kiểm soát tần số vô tuyến điện. 3.Lịch sử nghiên cứu. Đến nay, cũng có nhiều tài liệu đề cập đến định hướng nguồn phát sóng vô tuyến điện, tuy nhiên chỉ mang tính sơ lược, chủ yếu là giới thiệu sản phẩm thiết bị, nên các kiểm soát viên còn hạn chế trong nắm bắt lý thuyết và thực tế sử dụng thiết bị định hướng cho phù hợp với yêu cầu công việc. Việc tìm hiểu, nghiên cứu một số kỹ thuật định hướng để định vị nguồn phát sóng, nhất là các kỹ thuật định hướng đơn kênh, và hướng cải tiến nâng cao độ chính xác cho một trong các kỹ thuật định hướng đơn kênh, đó là một đề tài có tính thực tiễn và cần thiết. 4.Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu. Mục đích của đề tài là nghiên cứu, tìm hiểu và nắm vững nguyên lý, quy trình của một số kỹ thuật định hướng để định vị nguồn phát sóng trong hoạt động kiểm soát tần số vô tuyến điện, sau đó đi sâu vào phân tích, đánh giá các kỹ thuật định hướng đơn kênh hiện đang được sử dụng và nghiên cứu hướng cải tiến nâng cao độ chính xác cho một trong các kỹ thuật định hướng đơn kênh nêu trên. 5.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các hiện tượng can nhiễu vô tuyến, phương pháp xác định nhằm loại bỏ nguồn phát xạ gây can nhiễu trong thông tin vô tuyến. Phạm vi nghiên cứu của đề tài này, chúng ta sẽ tập trung nghiên cứu về can nhiễu vô tuyến. 6.Cơ sở luận và phương pháp nghiên cứu. Từ việc tìm hiểu khái niệm, bản chất hiện tượng của các nguồn can nhiễu vô tuyến, đồ án sẽ tập trung đi vào tìm hiểu, nghiên cứu về nguyên lý cũng như các phương pháp định hướng định vị xác định nguồn phát xạ gây can nhiễu để từ đó có thể xử lý, loại bỏ nhiễu. Phương pháp nghiên cứu xuyên suốt trong luận văn là kết hợp lý thuyết, đánh giá qua đồ thị, số liệu và thực nhiệm với thiết bị có sẵn. 7.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Ý nghĩa khoa học của đề tài: Qua đề tài chúng ta đã nghiên cứu và tìm hiểu được cơ sở lý thuyết cùng các nguyên lý, các phương pháp và quy trình kỹ thuật nghiệp vụ trong quá trình định hướng xác định các phát xạ vô tuyến điện nói chung và phát xạ vô tuyến điện gây can nhiễu nói riêng. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Đề tài cũng đã giúp chúng ta có thêm cơ sở để giải quyết bài toán chống can nhiễu vô tuyến điện vốn đã và đang trở thành vấn đề hết sức bức xúc và vô cùng cấp bách hiện nay trong bối cảnh các dịch vụ ứng dụng tần số vô tuyến điện đang rất phổ biến. 1.CHƯƠNG 1: TẦN SỐ VÔ TUYẾN ĐIỆN VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ TẦN SỐ 1.1.Tần số vô tuyến và phổ tần số vô tuyến điện. 1.1.1.Một số khái niệm. Sóng vô tuyến: Sóng vô tuyến điện là sự truyền lan của dao động điện từ có tần số thấp hơn 3000GHz truyền lan tự do trong không gian, không có dẫn sóng nhân tạo. Nói theo cách khác, là một kiểu bức xạ điện từ với bước sóng dài hơn ánh sáng hồng ngoại. Sóng vô tuyến có tần số từ khoảng từ 3 KHz đến 3000 GHz, tương ứng bước sóng từ 100 Km tới 0,1 mm. Giống như các sóng điện từ khác, chúng truyền lan trong không gian với vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng. Sóng vô tuyến được tạo ra do sự bức xạ điện từ vào trong không gian nhờ các hệ thống anten. Sóng vô tuyến xuất hiện trong tự nhiên do hiện tượng sét, tương tác của hệ thiên văn, do hoạt động của công nghiệp. Người ta thường ứng dụng sóng vô tuyến điện trong việc truyền bá thông tin với các cự ly khá lớn như trong các hệ thống phát thanh, truyền hình, thông tin vô tuyến điện, thông tin di động, các hệ thống vô tuyến dẫn đường Hàng không, Hàng hải, thông tin vệ tinh, nghiên cứu vũ trụ, radar, tên lửa và một số các ứng dụng khác. Sóng vô tuyến có đặc tính truyền lan khác nhau trong khí quyển Trái