Quy trình kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu trong kiểm soát tần số vô tuyến điện

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Quy trình kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu Kiểm soát tần số vô tuyến điện” công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết đƣợc nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Các tài liệu tham khảo đƣợc nêu đầy đủ thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc./ Hải Phòng, ngày 12 tháng 09 năm 2015 Bùi Đức Toản i LỜI CÁM ƠN Trong suốt trình hai năm học tập làm luận văn tốt nghiệp, em nhận đƣợc nhiều dạy dỗ, bảo hƣớng dẫn quý báu, tận tình thầy cô giảng viên Khoa Điện – Điện tử, Viện đào tạo sau đại học - Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam giảng viên khác, em xin chân thành cám ơn Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, Phó giáo sƣ, Tiến sĩ Trần Xuân Việt, ngƣời thầy hết lòng hƣớng dẫn, dạy, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập trực tiếp hƣớng dẫn em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nhân đây, cho em đƣợc bày tỏ lòng biết ơn tới Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam, thầy cô cán Viện đào tạo sau đại học hƣớng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập hoàn thành tiến độ luận văn tốt nghiệp Đề tài “Quy trình kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát tần số vô tuyến điện” đề tài mang tính cấp thiết giai đoạn nay, có ý nghĩa thực tiễn áp dụng cao Nhƣng thời gian có hạn phạm vi nghiên cứu đề tài nhiều hạn chế nên tránh khỏi sơ sài, sai sót, khiếm khuyết Rất mong tiếp tục nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy, cô bạn đọc để đề tài ngày đƣợc hoàn thiện hơn./ ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………… … i LỜI CẢM ƠN …………………………………………………… … ii MỤC LỤC ……………………………………………………….…… iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT …………………………… … vi DANH MỤC CÁC HÌNH …………………………………… …… vii MỞ ĐẦU 1 Lý lựa chọn đề tài Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƢƠNG 1: TẦN SỐ VÔ TUYẾN ĐIỆN VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ TẦN SỐ 1 Tần số vô tuyến điện Phổ tần số vô tuyến điện 1.1.1 Một số khái niệm 1.1.2 Phổ tần số vô tuyến điện 1.1.3 Phân chia băng tần 1.2 Mô hình quản lý tần số ITU 1.3 Quản lý tần số vô tuyến điện điện Việt Nam 10 1.3.1 Yêu cầu 10 1.3.2 Quản lý nhà nƣớc tần số vô tuyến điện 11 1.3.3 Mô hình quản lý tần số vô tuyến điện Việt Nam 12 1.3.4 Kiểm soát tần số vô tuyến điện 14 CHƢƠNG 2: NHIỄU VÔ TUYẾN VÀ QUY TRÌNH KỸ THUẬT KIỂM SOÁT XÁC ĐỊNH CAN NHIỄU 21 2.1 Nhiễu vô tuyến 21 2.1.1 Khái niệm nhiễu vô tuyến 21 2.1.2 Đánh giá nguy can nhiễu vô tuyến 22 iii 2.2 Quy trình kỹ thuật xử lý can nhiễu 23 2.2.1 Mục đích 23 2.2.2 Phạm vi áp dụng 23 2.2.3 Tài liệu tham khảo 23 2.2.4 Thuật ngữ định nghĩa 23 2.2.5 Nội dung 24 2.2.6 Hồ sơ 32 2.3 Kỹ thuật định hƣớng định vị nguồn phát xạ gây can nhiễu 32 2.3.1 Phƣơng pháp Watson watt 33 2.3.2 Phƣơng pháp giao thoa 34 2.3.3 Phƣơng pháp áp dụng nguyên lý Doppler 36 2.3.4 Định hƣớng sử dụng anten có hƣớng tính cao 38 2.4 Một số vụ can nhiễu điển hình 39 2.4.1 Nhiễu phát xạ phụ, phát xạ băng, phát xạ hài đài PTTH TTKD không đạt tiêu chuẩn chất lƣợng (EMC) lên mạng thông tin hàng không điều hành bay 39 2.4.2 Nhiễu rò rỉ tín hiệu từ khuếch đại lặp chia mạng truyền hình cáp lên truyền hình tƣơng tự mạng thông tin vô tuyến điện khác 43 2.4.3 Nhiễu điện thoại DECT6.0 lên mạng TTDĐ 3G 44 2.4.4 Nhiễu sử dụng kích sóng (khuếch đại lặp) – Repeater mạng thông tin di động 49 2.4.5 Nhiễu mạng thông tin di động sử dụng thiết bị chế áp sóng di dộng Bộ Công an 54 2.5 Kháng nghị can nhiễu 58 CHƢƠNG 3: CÔNG TÁC KIỂM SOÁT XÁC ĐỊNH NGUỒN NHIỄU TẠI TRUNG TÂM TẦN SỐ VÔ TUYẾN ĐIỆN KHU VỰC V 59 Kiểm soát can nhiễu Trung tâm tần số VTĐ khu vực V 59 3.1.1 Thực trạng công tác kiểm soát Trung tâm 59 iv 3.1.2 Định hƣớng phát xạ kết hợp sử dụng nhiều tia từ nhiều trạm 61 3.1.3 Đánh giá 64 Đế xuất số giải pháp nhằm tăng cƣờng hiệu công tác chống nhiễu 65 3.2.1 Bổ sung thêm trạm kiểm soát cố định 65 3.2.2 Sử dụng trạm cố định có kết hợp với trạm kiểm soát động thiết bị cầm tay 65 3.2.3 Giải pháp xác định vị trí phát xạ tia định hƣớng kết hợp với tính toán suy hao đƣờng truyền giả định mức công suất phát để xác định vị trí phát xạ gây can nhiễu 66 3 Giải pháp xác định vị trí phát xạ tia định hƣớng kết hợp với tính toán suy hao đƣờng truyền 67 3.3.1 Yêu cầu thông số đầu vào cần thiết phƣơng pháp 67 3.3.2 Kết đạt đƣợc 67 3.3.3 Các mô hình truyền sóng sử dụng 70 3.3.4 Xây dựng phần mềm 72 3.3.5 Một số kết thực tế 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 Tài liệu tham khảo 77 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Giải thích VTĐ Vô tuyến điện EMC ElectroMagnetic Compatibility ITU Liên minh viễn thông quốc tế DF Định hƣớng - direction finding PTTH Phat truyền hình TTKD Truyền không dây BTS Trạm thu phát gốc – Base station vi DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang 1.1 Chuyển đổi tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số 1.2 Bảng phân chia băng tần 1.3 Mô hình ITU Hệ thống quản lý phổ tần quốc gia Lƣợc đồ chức quản lý nhà nƣớc tần số VTĐ Việt Nam 1.4 12 1.5 Sơ đồ tổ chức máy Cục Tần số vô tuyến điện 13 1.6 Máy thu EK895 dải tần kiểm soát 10kHz đến 30MHz 16 1.7 Máy thu I-COM R9000 dải tần kiểm soát 9kHz đến 2GHz 17 1.8 Máy thu AR-ALPHA dải tần kiểm soát 10kHz đến 3,5GHz 17 1.9 Máy phân tích phổ dải tần kiểm soát 10kHz đến 26GHz 17 1.10 Trạm kiểm soát cố định 18 1.11 Trạm kiểm soát lƣu động lắp xe ô tô 18 1.12 Các khu vực kiểm soát tổ chức máy 20 2.1 Anten Adcock tính toán Watson watt 34 2.2 Phƣơng pháp giao thoa 35 2.3 Phƣơng pháp theo nguyên lý Doppler 37 2.4 Định hƣớng sử dụng anten có hƣớng 39 2.5 Đƣờng bay bị can nhiễu 40 2.6 Phổ phát xạ băng tần số 125,9 MHz gây nhiễu 41 2.7 Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền hình cáp 43 2.8 Các phát xạ rò rỉ xạ từ khuếch đại truyền hình cáp 43 2.9 Một số điện thoại không dây DECT 6.0 45 2.10 Các máy thu dùng để kiểm soát 47 2.11 Phổ tín hiệu DECT có gọi kết nối 48 2.12 Kiểm soát không gian 51 2.13 Đấu nối trực tiếp phân tích phổ vào anten sector bị nhiễu 51 vii Số hình Tên hình Trang 2.14 Phổ nhiễu đƣờng uplink repeater 52 2.15 Phổ tín hiệu nhiễu thiết bị RFID 52 2.16 Phổ tín hiệu nhiễu Camera không dây 53 2.17 Phổ tín hiệu chế áp gây nhiễu BTS Pháp cổ Thủy Nguyên 56 2.18 Phổ tín hiệu chế áp gây nhiễu BTS Xuân Nguyên 56 2.19 Tại trại tạm giam Bất Di, xã Đại An, Vụ Bản, Nam Định 57 3.1 Địa bàn quản lý Trung tâm 59 3.2 Sơ đồ kết nối điều khiển thiết bị kiểm soát 60 3.3 Vị trí đặt trạm kiểm soát cố định (dấu vàng) 61 3.4 Bảng thông số thiết lập định hƣớng nhiều tia 61 3.5 Bản đồ kết định hƣớng tia 62 3.6 Bản đồ định hƣớng tia 03 trạm kiểm soát cố định 63 3.7 Khi chế độ quét định hƣớng lúc nhiều tần số 70 3.8 Các tia định hƣớng từ hai vị trí có giao cắt 71 3.9 Các vị trí ứng với mức công suất tính toán khác (điểm 72 3.10 vàng) Kết định hƣớng vị trí Taxi Vũ Gia 73 3.11 Kết định hƣớng taxi Tân Thành Yến 74 3.12 Kết định hƣớng Công ty CP Container Việt Nam –XN 74 3.13 cảng Kết Viconship tính toán Công ty TNHH Vận tải thủy Nam Phát 75 viii MỞ ĐẦU Có thể nói chƣa ứng dụng tần số vô tuyến điện thông tin truyền thông lại bùng nổ mạnh mẽ nhƣ ngày nay, đặc biệt ứng dụng thông tin di động, truyền liệu băng thông rộng, tốc độ cao Từng ngày, ngày việc sử dụng tần số vô tuyến điện ứng dụng có sử dụng tần số vô tuyến trở lên phong phú, đa dạng mặt đời sống xã hội Từ ứng dụng cho nghiệp vụ phát thanh, truyền hình, truyền không dây, điều hành hoạt động mạng lƣới taxi, hoạt động xây dựng, hầm lò đến thông tin di động, kết nối liệu vô tuyến băng rộng, dẫn đƣờng hàng không, lƣu động hàng hải, thông tin vệ tinh, vũ trụ, nghiên cứu khoa học … trí đến thiết bị điều khiển hay nhận dạng từ xa sử dụng tần số vô tuyến Nói theo cách khác, ngày ứng dụng tần số vô tuyến điện trở lên phổ biến, rộng rãi vô đa dạng; trở thành phần thiếu sống đại Đề tài: “Quy trình, kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát tần số vô tuyến điện” cung cấp cho số khái niệm Cơ quan quản lý công tác quản lý tần số vô tuyến điện, giải can nhiễu vô tuyến điện nhiệm vụ quan trọng hàng đầu công tác quản lý tần số Do thời gian tìm hiểu, nghiên cứu gấp gáp; phạm vi, tài liệu nghiên cứu đƣợc hạn chế nên đề tài không tránh khỏi sơ sài khiếm khuyết hay sai sót Rất mong nhận đƣợc ý kiến bảo thầy hƣớng dẫn thầy cô ý kiến đóng góp bạn đọc để nội dung ngày hoàn thiện – Xin trân trọng cám ơn! Lý lựa chọn đề tài: Từ phát triển mạnh mẽ ứng dụng sử dụng tần số vô tuyến đó, làm cho phổ tần số vô tuyến điện vốn hữu hạn trở lên hữu hạn vô chật chội Mặt khác sóng vô tuyến biên giới nên thực tế làm cho công tác quản lý tần số vô tuyến điện vốn khó khăn, phức tạp ngày trở lên khó khăn, phức tạp hơn, đòi hỏi ngày cao với yêu cầu đảm bảo việc sử dụng phổ tần môi trƣờng dùng chung đạt hiệu cao không bị can nhiễu vô tuyến Nhƣng thực tế tƣợng can nhiễu hệ thống thông tin vô tuyến với thƣờng xuyên xảy Thậm trí hệ thống thiết bị thông tin vô tuyến nhƣng có sinh phát xạ vô tuyến điện gây can nhiễu với hệ thống thông tin vô tuyến Khi hệ thống thông tin vô tuyến điện bị can nhiễu, ảnh hƣởng đến chất lƣợng hoạt động dịch vụ hệ thống, đến khả liên lạc hay truyền nhận thông tin Do vấn đề đặt xác định loại bỏ đƣợc nguyên nhân can nhiễu hay nguồn gây can nhiễu Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, với mong muốn tìm loại bỏ can nhiễu cho hệ thống thông tin mà nhiều nguyên lý, phƣơng pháp, quy trình kỹ thuật xác định can nhiễu đƣợc nghiên cứu, xây dựng áp dụng Với mong muốn đƣợc nghiên cứu tìm hiểu công tác quản lý tần số vô tuyến điện, can nhiễu vô tuyến, vấn đề có liên quan đến nhiễu phƣơng pháp, quy trình, kỹ thuật xác định, xử lý can nhiễu nên lựa chọn đề tài: “Quy trình kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát tần số vô tuyến điện” để tìm hiểu làm sáng tỏ vần đề nêu Mục đích, nhiệm vụ đề tài Để chống nhiễu có hiệu cần phải hiểu rõ can nhiễu vô tuyến điện phƣơng pháp kỹ thuật xác định xử lý can nhiễu đƣợc áp dụng nƣớc giới Đề tài “Quy trình kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát tần số vô tuyến điện” mục tiêu nhằm nghiên cứu, tìm hiểu nhiễu phƣơng pháp, quy trình, kỹ thuật định vị phát xạ có phát xạ gây can nhiễu từ đáp ứng tốt yêu cầu, đòi hỏi xã hội công tác kiểm soát chống nhiễu vốn trở lên cấp bách Nhiệm vụ đề tài đặt cho chúng ta, phải nghiên cứu, tìm hiểu nắm vững nguyên lý, phƣơng pháp, quy trình, kỹ thuật xác định Trên đồ kết định hƣớng tia từ trạm Hải Dƣơng Thái Bình tần số 104.5MHz (phát tỉnh Hải Dƣơng) Điểm màu vàng điểm giao cắt tia, tƣợng trƣng cho vị trí tƣơng đối phát xạ Các tia DF online, đƣợc update sau 200ms (có thể thay đổi) Phƣơng pháp kết hợp đƣợc trạm thực định hƣớng lúc Hiện Trung tâm V, có trạm: Hải Phòng, Hải Dƣơng, Thái Binh, Nam Định kết hợp tia định hƣớng Tại Quảng Ninh có trạm Bãi Cháy Cẩm Phả kết hợp tia định hƣớng Việc sử dụng kết hợp tia định hƣớng đặc biệt có tác dụng việc xác định tƣơng đối khu vực gây nhiễu Từ đƣa dự đoán ban đầu nguồn gây nhiễu Một ví dụ khác, trƣờng hợp ba trạm thu đƣợc tín hiệu gây can nhiễu tính toán vị trí phát xạ gây can nhiễu Hình 3.6: Bản đồ định hướng tia 03 trạm kiểm soát cố định 63 3.1.3 Đánh giá Có thể nhận thấy, diện tích địa bàn quản lý Trung tâm Tần số vô tuyến điện khu vực V không lớn, hầu hết tỉnh trừ tỉnh Quảng Ninh, nằm khu vực đồng Bắc Bộ, địa hình tƣơng đối đồng đều, phẳng Việc truyền sóng vô tuyến kiểm soát can nhiễu thuận lợi Thiết bị đƣợc trang bị cho công tác kiểm soát Trung tâm là đồng đại Tuy nhiên khu vực đồng mật độ dân số, nhà máy, xí nghiệp cao kéo theo mật độ thiết bị vô tuyến điện sử dụng cao, thƣờng xuyên bị xảy tƣợng can nhiễu Trong năm qua Trung tâm thƣờng xuyên phải kiểm soát xử lý nhiều vụ can nhiễu với đủ loại hình thiết bị gây nhiễu Mặt khác trạm kiểm soát đại, đồng nhƣng số lƣợng đƣợc trang bị ít, vị trí bố trí trạm cách xa (hai trạm gần khoảng cách 40km) nên khả trạm tham gia kiểm soát phối hợp đồng để định hƣớng định vị nguồn phát xạ hạn chế đặc biệt yêu cầu kiểm soát xác định nguồn phát xạ gây nhiễu Trƣờng hợp lúc có hai ba trạm kiểm soát cố định thu đƣợc tín hiệu gây can nhiễu it trừ số trƣờng hợp nguồn phát xạ gây nhiễu có công xuất lớn Trong tình lại, Trung tâm thƣờng phải huy động thêm trạm kiểm soát lƣu động sử dụng tăng cƣờng thiết bị kiểm soát định hƣớng xách tay Và tình xác định vị trí nguồn phát xạ gây nhiễu thƣờng nhiều thời gian hơn, đôi lúc gặp nhiều khó khăn nhƣ thời gian xuất nguồn nhiễu ngắn, quy luật xuất nhiễu bất thƣờng 64 3.2 Đế xuất số giải pháp nhằm tăng cường hiệu công tác chống nhiễu 3.2.1 Bổ sung thêm trạm kiểm soát cố định 3.2.1.1 Mục tiêu giải pháp tăng cƣờng khả tƣơng tác trạm kiểm soát cố định công tác kiểm soát nói chung kiểm soát định hƣớng định vị nguồn phát xạ gây can nhiễu nói riêng Đặc biệt giai đoạn xu sử dụng thiết bị mật độ tăng, công suất giảm dẫn tới cự ly kiểm soát định hƣớng đƣợc tín hiệu giảm xuống 3.2.1.2 Nội dung Trên sở tính toán, đánh giá thực trạng địa bàn quản lý để bổ sung thêm trạm kiểm soát cố định phù hợp khu vực có mật độ sử dụng thiết bị vô tuyến điện cao nhƣ nội thành Thành phố Hải Phòng, Quảng Ninh thành phố trung tỉnh khác, khu vực trọng điểm kinh tế, công nghiệp Với thiết bị vô tuyến điện sử dụng phổ biến khoảng cách tối ƣu trạm khu vực trọng điểm dƣới 20km 3.2.1.3 Ƣu điểm Ƣu điểm giải pháp kiểm soát địa bàn chặt chẽ, khả phối hợp kiểm soát trạm tốt, tốc độ kiểm soát định hƣớng phát xạ nói chung phát xạ gây can nhiễu nói riêng nhanh độc xác phép định hƣớng cao Đây giải pháp bền vững mục tiêu lâu dài cần đạt đƣợc công tác quản lý tần số vô tuyến điện 3.2.1.4 Nhƣợc điểm Giải pháp tối ƣu mặt kỹ thuật nhƣng nay, thiết bị trạm kiểm soát nƣớc chƣa sản xuất đƣợc, hoàn toàn phải nhập từ nƣớc Do chi phí đầu tƣ cho trạm lớn nên việc đầu tƣ phải có lộ trình phù hợp đƣợc xây dựng chi tiết nhằm đạt đƣợc hiệu quản lý kinh tế tối ƣu 3.2.2 Sử dụng trạm cố định có kết hợp với trạm kiểm soát động thiết bị cầm tay 3.2.2.1 Mục tiêu tăng tốc độ kiểm soát định hƣớng xác định vị trí phát xạ gây can nhiễu sở bổ sung tia định hƣớng từ trạm lƣu động thiết bị khác 65 3.2.2.2 Nội dung Trong đợt chống nhiễu, điều động bổ sung từ đến hai xe kiểm soát lƣu động thiết bị xách tay tiếp cận khu vực địa bàn có nguồn nhiễu để tiến hành công tác kiểm soát định hƣớng phát xạ gây can nhiễu 3.2.2.3 Ƣu điểm Giải pháp không cần đầu tƣ thêm trạm kiểm soát, với phát xạ thông thƣờng khả kiểm soát định hƣớng tƣơng đối tốt, kết tƣơng đối xác 3.2.2.4 Nhƣợc điểm Trong trƣờng hợp phải kiểm soát nhiều vụ nhiễu thời điểm tỉnh khác phải đầu tƣ thêm xe kiểm soát thêm ngƣời để khai thác sử dụng Do tốc độ triển khai không đƣợc tức thời không thực hiệu nguồn nhiễu có tính chất bất thƣờng, thời gian xuất ngắn độ xác định hƣớng không cao giải pháp thêm trạm cố định 3.2.3 Giải pháp xác định vị trí phát xạ tia định hướng kết hợp với tính toán suy hao đường truyền giả định mức công suất phát để xác định vị trí phát xạ gây can nhiễu 3.2.3.1 Mục tiêu tính toán xác định nhanh vị trí phát xạ gây can nhiễu sở chi có tia định hƣớng từ trạm kiểm soát cố định kiểm soát định hƣớng đƣợc tín hiệu 3.2.3.2 Nội dung Trên sở tính toán từ lý thuyết truyền sóng vô tuyến, kết hợp với khảo sát đánh giá thực trạng truyền sóng địa bàn tỉnh Trung tâm Tần số vô tuyến điện khu vực V quản lý (đo kiểm đài biết vị trí công suất phát) để xây dựng phần mềm tính toán kết hợp đồ google map (có tọa độ) để vị trí phát xạ gây can nhiễu (vị trí tính toán) 3.2.3.3 Ƣu điểm Giải pháp không cần đầu tƣ thêm trạm kiểm soát, vị trí phát xạ sở đƣợc tính toán 66 3.2.3.4 Nhƣợc điểm Các vị trí mang tính định tính lý chƣa biết công suất phát nguồn nhiễu Do thực tế phải điều động ngƣời thiết bị (xe kiểm soát) để xuống kiểm tra kiểm soát lại vị trí đƣợc tính toán nên thực tế không nhanh mà giúp phán đoán nhanh vị trí nguồn nhiễu để tiếp cận, kiểm soát 3.3 Giải pháp xác định vị trí phát xạ tia định hướng kết hợp với tính toán suy hao đường truyền 3.3.1 Yêu cầu thông số đầu vào cần thiết phương pháp - Cƣờng độ trƣờng phát xạ thu đƣợc (dBuV/m) - 01 tia định hƣớng trạm có mức thu phát xạ tốt - Thông tin phát xạ: thoại dùng riêng, phát truyền hình, truyền số liệu … Thông tin nhằm xác định đối tƣợng sử dụng loại máy phát có công suất nằm đoạn định để đƣa vào tính toán xác định (xác định mô hình truyền sóng áp dụng với phát xạ này, độ cao anten dự đoán) - Các mô hình truyền sóng phù hợp 3.3.2 Kết đạt Kết đƣợc đƣa áp dụng: - Sử dụng phần mềm tính toán tự lập trình để đƣa số vị trí định tính phát xạ tia định hƣớng - Kết phần mềm hiển thị đồ Google earth 67 3.3.3 Các mô hình truyền sóng sử dụng Egli Băng 40 – 3000 MHz tần áp dụng Áp dụng tính toán Không phân biệt môi trƣờng điều kiện địa hình truyền sóng Độ cao Không giới hạn máy thu MS Độ cao Không giới hạn máy phát BTS Khoản g cách Không giới hạn Áp dụng thực tế Nhiều dịch vụ Extended Hata P1546 Okumura Hata COST231-WI 30 – 3000 MHz 30 – 3000 MHz 150 – MHz Có phân biệt môi trƣờng tự môi trƣờng đô thị Có tính toán cụ thể địa hình Không giới hạn Có thể sử dụng cho điều kiện môi trƣờng khác Không giới hạn Mô hình thực nghiệm, có tính toán theo điều kiện cụ thể vị trí thu đo 1-10m Mô hình thực nghiệm, có tính toán theo điều kiện cụ thể vị trí thu đo 1-3m Không giới hạn Không giới hạn 30-200 m 4-50m Không giới hạn Không giới hạn 1- 1500 800 – MHz 1500 20 -5000 m km Nhiều dịch vụ Quảng bá, điểm Các doanh – đa điểm nghiệp cung cấp dịch vụ di động sử dụng để tính toán vùng phủ sóng 68 Các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ di động sử dụng để tính toán vùng phủ sóng Cách thức đánh giá, lựa chọn mô hình truyền sóng để áp dụng - Chọn lựa mô hình xây dựng dựa dải tần phù hợp với nghiệp vụ lưu động dùng riêng cố định dải tần VUHF, từ 136 – 470MHz Hiện việc nghiên cứu, xem xét đến đặc tính suy hao môi trƣờng, nguồn phát xạ cụ thể có nhiều nơi xây dựng mô hình suy hao cho riêng Khi biết rõ nguồn phát xạ định lƣợng đƣợc xác mức độ suy hao theo khoảng cách theo địa hình nghiệp vụ (bài toán xuôi) Ở Việt Nam yếu tố địa hình phức tạp nên chƣa có nghiên cứu cụ thể đƣợc phổ biến Yếu tố suy hao thƣờng đƣợc khảo sát dựa nguồn phát xạ chuẩn, biến đổi theo khoảng cách tính giá trị suy hao dựa đặc tính độ cao điểm thu vật cản môi trƣờng Vì vậy, mô hình suy hao thỏa mãn dải tần 136 – 470MHz không nhiều, có mô hình Egli, dải tần từ 40MHz đến 1GHz mô hình suy hao sơ khai, tính mức độ đơn giản Mô hình Extended Hata thỏa mãn dải dải tần từ 30MHz, mô hình đại, đƣợc xem xét nghiên cứu kỹ Châu Âu Đối với việc áp dụng mô hình Extended Hata xem xét điều kiện đặt tƣơng đối khó, có nhiều đặc tuyến liên quan đến khoảng cách chi tiết, cụ thể có phần phức tạp Mô hình Hata - Okumura thỏa mãn dải 150 MHz trở lên, công thức biểu diễn gọn đến đƣợc ứng dụng rộng dãi giới - Mô hình biểu diễn suy hao dạng công thức toán học, biến đổi Do việc áp dụng đặt điều kiện cần phải xem xét mô hình suy hao chƣa đƣợc định rõ, nên hạn chế chọn lựa mô hình xây dựng công thức Excel để tính toán biểu diễn, xem xét với đặc tính suy hao đơn lẻ, không phức tạp, không cho phép phối hợp đƣợc nhiều lớp điều kiện lúc Hơn nữa, toán đặt dựa đặc tính suy hao để tìm khoảng cách nguồn phát xạ không định trƣớc, tức tìm khoảng cách dựa đặc tính suy hao 69 nguồn phát xạ chƣa biết (bài toán ngƣợc) Vì hàm toán học giải đƣợc toán ngƣợc Đây yếu tố khó giải việc ứng dụng mô hình suy hao giải toán đặt - Tương tác với điều kiện kinh nghiệm sử dụng thực tế Các mô hình suy hao thƣờng dựa việc xử lý nguồn liệu thực nghiệm, nên không tránh khỏi điều kiện cục bộ, yếu tố thổ nhƣỡng dùng ứng dụng dịch vụ Việc vận dụng mô hình suy hao để giải toán đặt điều kiện nguồn thu đo phát xạ tốt, anten cao, thu phát xạ tốt Vì có hệ số điều chỉnh định dựa kinh nghiệm khai thác, sử dụng thực tế 3.3.4 Xây dựng phần mềm Phần mềm xây dựng phải đáp ứng yêu cầu sau: a Căn vào vị trí, mức thu, chất lƣợng góc định hƣớng để biểu thị tần số kiểm soát đƣợc Phần mềm xây dựng vẽ danh sách nhiều góc định hƣớng nhấp chuột, tạo thành file hiển thị Google Earth Hình 3.7 Khi chế độ quét định hướng lúc nhiều tần số 70 Kết hợp vị trí khác lại có điểm giao cắt tƣơng ứng với tia định hƣớng (của tần số xác định) Khi gộp liệu nhiều điểm định hƣớng tạo file Google Earth vẽ vị trí kiểm soát, tia định hƣớng điểm giao cắt tƣơng ứng với tần số kiểm soát đƣợc, tiện việc xác định, định vị nguồn phát xạ Hình 3.8 Các tia định hướng từ hai vị trí có giao cắt c Nhanh chóng xác định đƣợc nhiều tần số (định vị đƣợc nhiều nguồn phát xạ tƣơng ứng với tần số) Xử lý đồ liệu kiểm soát đƣợc nhanh chóng xác định đƣợc tần số đƣợc cấp phép, tần số mới, cần xác định Dữ liệu đài đƣợc cấp phép biểu diễn trực quan Căn vào tia định hƣớng tần số biết đƣợc phát xạ lạ hay xác định Việc xử lý đồ hạn chế đƣợc việc phải tra cứu liệu cấp phép biết phát xạ thu đƣợc Việc đồng lúc xác định đƣợc nhiều tần số, dễ dàng chọn lọc tia phù hợp, lập báo cáo cần thiết 71 d Nhập số liệu tính toán hiển thị kế việc định hƣớng xác định từ tia Hình 3.9 Các vị trí ứng với mức công suất tính toán khác (điểm vàng) Nhập tham số cần thiết tia định hƣớng, tần số công suất, độ cao giả định nguồn phát xạ cần xác định, phục vụ cho việc thống kê tƣơng quan công thức mô hình truyền sóng để tìm giá trị d Căn vào chi tiết đồ để xem xét xác định nguồn phát xạ đƣợc rõ nhanh e Một số tính khác Ngoài tính nêu trên, cần có thêm số tính phụ trợ để kết hợp với liệu ấn định cấp phép có, tiện dụng hữu ích kiểm soát… 72 3.3.5 Một số kết thực tế Sau tính toán lựa chọn mô hình truyền sóng xây dựng phầm mềm, Trung tâm thử nghiệm với số đài phát vô tuyến điện biết Để trực quan hơn, kết đƣợc thể đồ google earth: a Định hƣớng Taxi Vũ Gia Hình 3.10 Kết định hướng vị trí Taxi Vũ Gia Mỗi ghim giá trị kết Tia màu xanh: tia từ trạm đến vị trí thực Taxi Vũ Gia Tia màu đỏ tia từ trạm đến vị trí tính toán Bảng so sánh giá trị thực giá trị tính toán Tham số Khoảng cách thu phát (Km) Góc DF(o) Giá trị thực tế (Xanh) Giá trị tính toán (Đỏ) Sai số 4.44 4.31 0.13 181.49 181 0.49 Góc DF: Thực tế định hƣớng biến thiên khoảng Khoảng cách thu phát: Là khoảng cách tƣơng đối từ máy phát đến trạm kiểm soát 73 Hình 3.11: Kết định hướng taxi Tân Thành Yến Mũi tên màu trắng vị trí Công ty taxi Tân Thành Yến, mũi tên màu xanh vị trí trạm Hải Phòng, ghim tab màu vàng vị trí tính toán phần mềm b Định hƣớng CN Công ty CP Container Việt Nam – XN Cảng Viconship Hình 3.12: Kết định hướng Công ty CP Container Việt Nam –XN cảng Viconship Bảng so sánh giá trị thực giá trị tính toán Tham số Giá trị thực tế Giá trị tính toán (Xanh) (Đỏ) Sai số Khoảng cách thu phát(Km) 6.64 6.46 0.18 Góc DF(o) 79.41 82 2.59 74 c Định hƣớng Công ty TNHH Vận tải thủy Nam Phát Hình 3.13: Kết tính toán Công ty TNHH Vận tải thủy Nam Phát Tham số Khoảng cách thu phát (Km) Góc DF(o) Giá trị thực tế (Xanh) Giá trị tính toán (Đỏ) Sai số 6.9 6.98 0.08 23.20 26 2.8 Đánh giá chung: Kết định hƣớng sai lệch so với thực tế tia định hƣớng thƣờng lệch khoảng 2-3o sai số thƣờng gặp phép định hƣớng yếu tố tính toán môi trƣờng truyền sóng gần nhƣ thực tế 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài “Quy trình, kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát tần số vô tuyến điện” đề tài mang tính cấp thiết giai đoạn nay, có ý nghĩa thực tiễn áp dụng cao, đƣợc nhiều nƣớc giới tiếp tục nghiên cứu, áp dụng Do thời gian có hạn phạm vi nghiên cứu đề tài nhiều hạn chế nên tránh khỏi sai sót, khiếm khuyết Rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy, cô bạn đọc để đề tài đƣợc hoàn thiện Đề tài đƣợc hoàn thành nhờ có dạy, hƣớng dẫn giúp đỡ thầy cô khoa Kỹ thuật Điện tử Viện đào tạo sau đại học Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam, đặc biệt thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Trần Xuân Việt - Em xin chân thành cám ơn./ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TSKH Phan Anh (2006) Trường điện từ truyền sóng Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật PGS.TS Trần Xuân Việt (2014) Hệ thống thông tin Hàng hải Nhà xuất Hàng Hải Luật Tần số vô tuyến điện số 42/2009/QH12 Nghị định số 187/2007/NĐ-CP ngày 25/12/2007 Nghị định số 132/2013/NĐ-CP ngày 16/10/2013 Quyết định số 88/2008/QĐ-TTg ngày 04/07/2008 Quyết định số 1529/QĐ-BTTTT ngày 14/10/2008 Các qui trình ISO Cục Tần số vô tuyến điện ban hành Spectrum Monitoring Handbook Edition 2002 - ITU Spectrum Management Handbook - ITU 77 ... lý tần số vô tuyến điện Việt Nam 12 1.3.4 Kiểm soát tần số vô tuyến điện 14 CHƢƠNG 2: NHIỄU VÔ TUYẾN VÀ QUY TRÌNH KỸ THUẬT KIỂM SOÁT XÁC ĐỊNH CAN NHIỄU 21 2.1 Nhiễu vô tuyến. .. ứng dụng tần số vô tuyến điện trở lên phổ biến, rộng rãi vô đa dạng; trở thành phần thiếu sống đại Đề tài: Quy trình, kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát tần số vô tuyến điện cung... chống nhiễu có hiệu cần phải hiểu rõ can nhiễu vô tuyến điện phƣơng pháp kỹ thuật xác định xử lý can nhiễu đƣợc áp dụng nƣớc giới Đề tài Quy trình kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu kiểm soát