Nghiên cứu và ứng dụng truyền dẫn tín hiệu số trên sóng phát thanh FM TL PPNCKH

MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………..2 CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU…………………………………………………3 1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu……………………………………………3 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu………………………………………………3 3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu……………………………………...4 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu…………………………………….4 5. Giả thuyết khoa học……………………………………………………...4 6. Đối tượng khảo sát, phạm vi, giới hạn nghiên cứu…………………….5 7. Phương pháp luận và các phương pháp luận nghiên cứu……………..5 8. Đóng góp mới của đề tài…………………………………………………6 9. Dự kiến sản phẩm tạo ra và khả năng ứng dụng………………………6 10. Kết cấu nội dung…………………………………………………………7 CHƯƠNG II: PHẦN NỘI DUNG…………………………………..…………8 CHƯƠNG III: PHẦN KẾT LUẬN……………………………………..……..9 KẾT LUẬN…………………………………………………………………….11 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….12 LỜI MỞ ĐẦU Khoa học có tác động vô cùng quan trọng với cả nhân loại và con người. Nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng tạo của các nhà khoa học nhằm nhận thức thế giới, tạo ra hệ thống tri thức có giá trị để sử dụng vào cải tạo thế giới. Nghiên cứu và ứng dụng khoa học vào thực tiễn cuộc sống để nâng cao chất lượng cuộc sống và môi trường sống không chỉ được nhà nước ta quan tâm mà còn được tất cả các quốc gia khác trên thế giới coi trọng. Đối với những nước đang trên đà phát triển như Việt Nam thì việc nghiên cứu khoa học chính là một trong số các tiền đề để phát triển đất nước, bắt kịp các nước khác. Song nghiên cứu khoa học thế nào cho đúng đắn, cho đúng đường lối mà không làm lãng phí thời gian, công sức và tiền bạc hiện vẫn là vấn đề khá đau đầu đối với đa số các bộ ngành – nơi mà hiện tượng đăng ký đề tài “để có thành tích báo cáo” vẫn đang diễn ra khá phổ biến. Nhiều đề tài nghiên cứu chỉ mang tính lý thuyết xuông, sau đó “đắp chiếu” không áp dụng được vào thực tiễn còn rất nhiều. Để cải thiện chất lượng nghiên cứu khoa học, cần phải có phương pháp luận nghiên cứu khoa học đúng đắn. Phương pháp luận nghiên cứu khoa học là hệ thống các quan điểm chỉ đạo công tác nghiên cứu khoa học. Nó mang màu sắc triết học. Nó chỉ đạo các phương pháp cụ thể, bao gồm các quan điểm như: quan điểm duy vật biện chứng, quan điểm thực tiễn, quan điểm hệ thống, quan điểm lịch sử,… Trong phạm vi của tiểu luận này, tác giả chỉ xin trình bày về phương pháp luận nghiên cứu khoa học đối với đề tài cụ thể “Nghiên cứu và ứng dụng truyền dẫn tín hiệu số trên sóng phát thanh FM”.

MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………… CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU…………………………………………………3 Lý chọn đề tài nghiên cứu……………………………………………3 Lịch sử vấn đề nghiên cứu………………………………………………3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………… 4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu…………………………………….4 Giả thuyết khoa học…………………………………………………… Đối tượng khảo sát, phạm vi, giới hạn nghiên cứu…………………….5 Phương pháp luận và các phương pháp luận nghiên cứu…………… Đóng góp mới của đề tài…………………………………………………6 Dự kiến sản phẩm tạo và khả ứng dụng………………………6 10.Kết cấu nợi dung…………………………………………………………7 CHƯƠNG II: PHẦN NỢI DUNG………………………………… …………8 CHƯƠNG III: PHẦN KẾT LUẬN…………………………………… …… KẾT LUẬN…………………………………………………………………….11 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….12 LỜI MỞ ĐẦU Khoa học có tác động vô quan trọng với cả nhân loại và người Nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng tạo nhà khoa học nhằm nhận thức giới, tạo hệ thống tri thức có giá trị để sử dụng vào cải tạo giới Nghiên cứu và ứng dụng khoa học vào thực tiễn cuộc sống để nâng cao chất lượng cuộc sống và môi trường sống không chỉ được nhà nước ta quan tâm mà còn được tất cả các quốc gia khác thế giới coi trọng Đối với những nước đà phát triển Việt Nam thì việc nghiên cứu khoa học chính là một số các tiền đề để phát triển đất nước, bắt kịp các nước khác Song nghiên cứu khoa học thế nào cho đúng đắn, cho đúng đường lối mà không làm lãng phí thời gian, công sức và tiền bạc hiện vẫn là vấn đề khá đau đầu đối với đa số các bộ ngành – nơi mà hiện tượng đăng ký đề tài “để có thành tích báo cáo” vẫn diễn khá phổ biến Nhiều đề tài nghiên cứu chỉ mang tính lý thuyết xuông, sau đó “đắp chiếu” không áp dụng được vào thực tiễn còn rất nhiều Để cải thiện chất lượng nghiên cứu khoa học, cần phải có phương pháp luận nghiên cứu khoa học đúng đắn Phương pháp luận nghiên cứu khoa học là hệ thống các quan điểm chỉ đạo công tác nghiên cứu khoa học Nó mang màu sắc triết học Nó chỉ đạo các phương pháp cụ thể, bao gồm các quan điểm như: quan điểm vật biện chứng, quan điểm thực tiễn, quan điểm hệ thống, quan điểm lịch sử,… Trong phạm vi của tiểu luận này, tác giả chỉ xin trình bày về phương pháp luận nghiên cứu khoa học đối với đề tài cụ thể “Nghiên cứu và ứng dụng truyền dẫn tín hiệu số sóng phát FM” Trang CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài nghiên cứu Để ngày càng nâng cao vị thế của Đài Tiếng nói Việt Nam – đài Phát quốc gia ngang tầm với các Đài phát khác khu vực, toàn bộ đội ngũ lãnh đạo cán bộ công nhân viên Đài không ngừng trăn trở nghiên cứu làm cách nào để số lượng thính giả nghe Đài ngày càng tăng để có thể thực hiện tốt nhất nhiệm vụ tuyên truyền đường lối chính sách của Đảng đến đại đa số người dân Đặc biệt là điều kiện khoa học công nghệ ngày càng phát triển với các thiết bị phục vụ thông tin giải trí ngày càng nhiều, hiện đại, hấp dẫn hơn, đôi với các nguồn thông tin có độ chính xác không cao Vậy làm thế nào để có thể tận dụng được hệ thống thiết bị thu phát sẵn có truyền thông tin một cách nhanh nhất, chính xác nhất, cần thiết nhất, hấp dẫn nhất đến với người nghe, đồng thời phát triển thêm các dịch vụ giá trị gia tăng để mang lại nguồn thu cho Đài? Với trách nhiệm là một đơn vị trực thuộc Đài Tiếng nói Việt Nam, đã tiến hành nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn công nghệ RDS ( radio data system) vào việc chế tạo thiết bị thu phát sóng FM để truyền đồng thời tín hiệu số với các chương trình phát FM hiện tại Đó chinh là lý mà lựa chọn đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng truyền tín hiệu số sóng phát FM” Lịch sử vấn đề nghiên cứu Hiện nay, tại Việt nam, chưa có đài phát quốc gia đài truyền cấp sở nào áp dụng công nghệ này Trong đó, các thiết bị thu tiên tiến sản xuất từ sau năm 2000 đều được trang bị máy thu có công nghệ RDS Sản phẩm tập trung chủ yếu vào các loại: Radio xe hơi, máy nghe nhạc cầm tay, điện thoại di động, Việc áp dụng công nghệ RDS phát và truyền sở là một hướng làm tương đối mới, nhiều khả mở ứng dụng mới tương lai, bên cạnh đó phải đối mặt với những khó khăn quy định, quy chuẩn kiểm định, hợp chuẩn Không những thế, ít có điều kiện tiếp xúc với công nghệ này, làm cho việc phát triển phải tiến những bước đầu, chưa Trang có nền tảng được kế thừa, dẫn đến phải cần nhiều thời gian để đưa sản phẩm thương mại Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn của hệ thống RDS để chế tạo thiết bị phát và thiết bị thu cho mục đích truyền đồng thời tín hiệu số với các chương trình phát FM hiện đài Tiếng nói Việt Nam phát để phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng Thiết bị thu có thể là máy thu vô tuyến cố định, máy thu vô tuyến di động, máy thu đặt xe ô tô, hay thậm chí sau này có thể phát triển thêm bộ phần mềm sử dụng với thiết bị thu vô tuyến kết nối với máy vi tính cá nhân Các thông tin dịch vụ gia tăng có thể được hiển thị màn hình điện thoại di động, màn hình máy thu, màn hình LCD của xe ô tô và các thiết bị khác có kết nối với hệ thống: nội dung phát thanh, tên ca sĩ, nhạc sỹ, thông tin giao thông, định vị dẫn đường giao thông, bảng thông tin điện tử điều khiển qua sóng phát thanh, Ngoài còn có thể điều khiển từ xa cho các thiết bị đầu cuối phương pháp truyền số liệu ngoài dải âm Khách thể và đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu là các hệ thống thiết bị thu phát sóng FM và sản xuất chương trình cuả Đài Tiếng nói Việt Nam và các đài phát truyền hình địa phương, các thiết bị thu phát vô tuyến cầm tay, các thiết bị thu phát xe ô tô,… Đối tượng nghiên cứu là hệ thống mạch điện tử dùng để chế tạo thiết bị dùng công nghệ RDS sẽ được lắp đặt các thiết bị thu phát sóng FM Giả thuyết khoa học Các linh kiện và thiết bị phục vụ việc nghiên cứu chế tạo lắp đặt bộ thu phát mã RDS dùng truyền dẫn tín hiệu sóng phát FM hiện rất đa dạng thị trường: các bản mạch, IC, tụ, trở,… Các ngôn ngữ được sử dụng để viết phần mềm điều khiển rất nhiều loại cho người nghiên cứu lựa chọn cho theo hướng thuận tiện nhất Ngoài ra, hiện công tác ngành phát truyền hình nên tác giả tự tin đã có một kinh nghiệm sâu rộng về lĩnh vực nghiên cứu và có sẵn các thiết bị phụ trợ khác máy thu, máy phát phục vụ việc nghiên cứu Trang Đối tượng khảo sát, phạm vi, giới hạn nghiên cứu Đối tượng khảo sát: các hệ thống thiết bị thu phát sóng FM và sản xuất chương trình cuả Đài Tiếng nói Việt Nam và các đài phát truyền hình địa phương, các thiết bị thu phát vô tuyến cầm tay, các thiết bị thu phát xe ô tô, … Phạm vi và giới hạn nghiên cứu: Chỉ nghiên cứu và áp dụng các thiết bị sử dụng phương thức thu phát FM Phương pháp luận và phương pháp luận nghiên cứu Phương pháp luận: Căn cứ vào nhu cầu thực tế của các đài phát truyền hình toàn quốc, đề tài đặt vấn đề nghiên cứu các thiết bị truyền thanh, phát đảm bảo lợi ích cho người dùng Phương pháp luận gồm: - Nghiên cứu lý thuyết + Tìm hiểu về các tài liệu có liên quan + Tìm hiểu các thiết bị có liên quan hiện sử dụng nước - Nghiên cứu chế tạo phần cứng: + Nghiên cứu sơ đồ lý thuyết + Thiết kế mô hình phần cứng phù hợp với tình hình thực tế của các thiết bị hiện được sử dụng nước - Nghiên cứu phần mềm: Viết chương trình phần mềm cho thiết bị phát và thiết bị giải mã đầu cuối - Tổ chức sản xuất chế thử theo mẫu đã nghiên cứu, theo mô hình thiết kế - Tiến hành thử nghiệm truyền tín hiệu điều khiển ngoài dải âm thanh, mở rộng các phương pháp truyền tín hiệu sóng phát Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu và tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu công nghệ của nước ngoài, tìm các tính tương thích sử dụng được với các thiết bị hiện sử dụng nước, tạo giá trị mới cho sản phẩm - Phương pháp chuyên gia: Nghiên cứu thông qua thực nghiệm, mô phỏng, chế thử, rút kết luận đợc lập Trang Đóng góp đề tài Hiện nay, chưa có một tổ chức nào nước nghiên cứu về vấn đề này, còn tại một số nước thế giới đã có công trình nghiên cứu về vấn đề này gần mới có một số nước ứng dụng vào thực tiễn, mà giá thành thiết bị thu lại quá cao Nếu đề tài nghiên cứu thành công việc ứng dụng truyền tín hiệu số sóng phát FM sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực lĩnh vực phát triển công nghệ phát thanh, cụ thể là cho việc điều khiển thiết bị phát truyền thanh, mang lại lợi ích cho không chỉ cho Đài Tiếng nói Việt Nam mà còn cho người sử dụng Đài cú thể tận dụng các trang thiết bị sẵn có phát sóng để truyền đồng thời các dịch vụ số liệu, tăng nguồn thu cho Đài Công nghệ này nếu áp dụng thành công vào kênh VOV giao thông sẽ có khả hiển thị thiết bị thu của người tham gia giao thông các thông tin hướng dẫn lộ trình cho người tham gia giao thông, tránh các điểm ách tắc Bên cạnh việc truyền các thông tin liên quan đến chương trình phát FM phát ( các nội dung tóm tắt, số liệu chính, đối với các chương trình ca nhạc có thể là tên ca sĩ, tên bài hát, ), đề tài đưa một số phương thức điều khiển mới hữu ích cho người sử dụng dựa tiêu chuẩn công nghệ RDS các chức điều khiển tắt mở các thiết bị đầu cuối từ xa mà không ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh; hỗ trợ dò tìm đài phát theo tên đài, theo chương trình phát sóng Dự kiến sản phẩm tạo và khả ứng dụng Sản phẩm tạo là bộ thu phát sóng FM dùng công nghệ RDS Khả ứng dụng: Đối với nơi ứng dụng kết nghiên cứu - Phạm vi ứng dụng rộng rãi (nông thôn + thành thị) - Đối tượng áp dụng đa dạng (trạm truyền thanh, thiết bị ô tô) - Kết quả nghiên cứu sẽ ứng dụng vào cho các tỉnh thành phố toàn quốc Có thể áp dụng thử nghiệm vào kênh VOV giao thông để phục vụ nhu cầu khán thính giả quan tâm Đối với kinh tế - xã hội môi trường - Hệ thống sản phẩm tạo hoàn toàn có khả cạnh tranh với các thiết bị tương tự nhập từ nước ngoài, với giá thành thấp rất nhiều lần, chất lượng sản phẩm đảm bảo tốt và bẳng hàng nhập ngoại Trang - Phần mền điều khiến ứng dụng nước sử dụng ngụn ngữ tiếng Việt, có thể thay đổi dễ dàng theo nhu cầu người sử dụng - Tạo giá trị gia tăng cho hệ thống phát quốc gia - Ứng dụng giao thông giảm ùn tắc, đó đảm bảo giảm lượng khí thải của các phương tiện giao thông, nâng cao chất lượng môi trường sống 10.Kết cấu nội dung Đề tài nghiên cứu gồm phần chính: Phần mở đầu: Nêu lên các vấn đề như: lý chọn đề tài, mục tiêu của đề tài, phương pháp nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, đóng góp mới của đề tài, dự kiến sản phẩm tạo và khả ứng dụng,… Phần nội dung: Nội dung nghiên cứu gồm phần: - Nghiên cứu về các công nghệ truyền tín hiệu số sóng vô tuyến đã và được sử dụng thế giới - Nghiên cứu chế tạo máy phát mã điều khiển và kết nối với máy phát FM (công nghệ mã hóa, công nghệ điều chế, công nghệ nén dùng dữ liệu…) - Nghiên cứu chế tạo máy thu FM có bộ giải mã RDS ( công nghệ giải mã, giải điều chế và giải nén, ) - Nghiên cứu và viết phần mềm phát mã điều khiển Phần kết luận: Nêu lên các kết quả mà đề tài đã nghiên cứu được, nêu ro những vấn đề mà đề tài đã giải quyết được và chưa giải quyết được, những ưu điểm và khuyết điểm của sản phẩm chế tạo, những vấn đề phát sinh, Qua đó đề phương hướng định hướng tiếp tục nghiên cứu (nếu có) Trang CHƯƠNG II PHẦN NỘI DUNG Để thực hiện đề tài này, phần nội dung cần tập trung nghiên cứu các vấn đề sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN TÍN HIỆU SỐ TRÊN SĨNG VƠ TÚN 1.1 Hệ thớng trùn tín hiệu sớ sóng phát điều biên AM 1.2 Các hệ thống truyền tín hiệu số sóng phát điều tần FM 1.2.1 Hệ thống DARC (Data Radio Channel) 1.2.2 Hệ thống FMeXtra 1.2.3 Hệ thống phát số DAB 1.2.4 Hệ thống RDS ( Radio Data System) CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ PHÁT MÃ ĐIỀU KHIỂN 2.1 Phương thức ghép kênh tín hiệu 2.2 Đặc tính điều chế của kênh dữ liệu (lớp vật lý) 2.3 Cấu trúc mã hóa băng bản 2.4 Định dạng tin nhắn và xác định vị trí tin nhắn 2.5 Giao thức thông tin giữa các bộ mã hóa 2.6 Phương thức xác định địa chỉ bộ mã hóa mạng 2.7 Nghiên cứu chế tạo bộ mã hóa tín hiệu 2.8 Cài đặt và thiết lập CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY THU FM CĨ BỢ GIẢI MÃ ĐỂ THU TÍN HIỆU SỐ 3.1 Nguyên lý của hệ thống đồng bộ khối dữ liệu 3.2 Giải điều chế và giải mã tín hiệu 3.3 Phát hiện lỗi và sửa lỗi 3.4 Các giới hạn về dung lượng truyền dữ liệu 3.5 Khối giải mã điều khiển CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM PHÁT MÃ ĐIỀU KHIỂN RDS Trang CHƯƠNG III PHẦN KẾT LUẬN Sau nghiên cứu và chế thử sản phẩm, bộ thu phát mã RDS đã thực hiện được các chức chính phục vụ truyền dẫn tín hiệu số sóng phát FM Các tính mà hệ thống truyền dẫn tín hiệu số sóng phát đã nghiên cứu chế tạo bao gồm: Thay đổi tần số (AF/EON) Tính này giúp những người lái xe ô tô không phải thực hiện thay đổi tần số tay lái xe Nếu tín hiệu được chọn yếu, bộ điều hướng (tuner) RDS sẽ tự động chuyển sang một tần số khác nhờ có sẵn một danh sách các tần số thay đổi, được truyền đồng thời qua RDS Bộ điều hướng sẽ tự động chuyển tới thu tín hiệu từ trạm phát có tín hiệu mạnh nhất Để tránh bất tiện cho người sử dụng, bộ điều hướng sẽ không phát âm lúc nó tự động chuyển tần số Chức EON giúp có thể truyền thông tin về những trạm phát sóng khác Chức này được sử dụng một trạm phát không phát bản tin chương trình giao thông Nếu có một trạm phát thay thế có sẵn nội dung chương trình giao thông, bộ điều hướng sẽ tự động chuyển mạch tới trạm phát này phát bản tin chương trình giao thông đường phố Thông báo tin tức giao thông / Chỉ dẫn chương trình giao thông Có thể được sử dụng để đánh dấu một trạm phát đưa thông tin giao thông và để thông báo nếu có thông tin về tình hình giao thông diễn Có thể thiết lập một âm cảnh báo bộ điều hướng RDS nếu có thông báo giao thông Thông tin giao thông qua kênh nhắn tin giao thông Có thể được dựng để chuyển các thông tin giao thông đặc biệt tới người nghe đài Đó là những thông tin về các ách tắc giao thông, được sử dụng các hệ thống chỉ dẫn giúp cho việc phân luồng giao thông được tối ưu Tên trạm phát, loại chương trình , chữ phát Những bộ dò súng RDS có thể hiển thị được tên trạm phát (PS) thay vì tần số hay hiển thị thông tin liên quan đến chương trình (PTY/PTYN) Radio text Trang giúp có thể phát quảng cáo các khối chữ dài tên bài hát, tên ca sĩ thực hiện bài hát đó Chuyển tiếp liệu tới người dùng cụ thể Có thể được dùng để truyền bất cứ các dữ liệu suốt thông qua RDS Nhắn tin vô tuyến – Nhắn tin qua RDS RDS có khả cung cấp dịch vụ tin nhắn Các máy nhắn tin đặc biệt có thể nhận những tin nhắn có nhãn qua RP EWS - Hệ thống cảnh bỏo khẩn cấp RDS có chức của một hệ thống cảnh báo khẩn cấp máy thu hệ thống cảnh báo khẩn cấp đặc biệt có thể được cảnh báo trường hợp có tình trạng khẩn cấp thảm họa Điều này vừa nhanh chóng lại rất hiệu quả việc cảnh báo thiệt hại cho dân cư nguy hiểm xảy sóng thần, các tai nạn công nghiệp mà phát sinh việc lan truyền khí độc …v v Trang 10 KẾT LUẬN Nắm vững phương pháp luận nghiên cứu khoa học giúp việc nghiên cứu vừa nhanh chóng, tiết kiệm, vừa mang lại hiệu quả rất thiết thực Xây dựng một bản thuyết minh đề cương chi tiết đúng và trúng sẽ giúp cho người nghiên cứu rất nhiều quá trình triển khai đề tài sau này Mặc dù có thể phát sinh một số vấn đề quá trình nghiên cứu khiến nội dung các phần có thể thay đổi chút ít song mục tiêu nghiên cứu phải không được thay đổi Do thời gian nghiên cứu có hạn nên tiểu luận của chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng môn Trang 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học” Giáo sư TSKH Nguyễn Mạnh Hùng Học viện Quản lý Giáo dục 2013 Đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng truyền tín hiệu số sóng phát FM” – tác giả Đặng Phi Hồng – Đài Tiếng nói Việt Nam 2013 Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Tác giả Vũ Cao Đàm Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2005 Trang 12 ... tạo và khả ứng dụng, … Phần nội dung: Nội dung nghiên cứu gồm phần: - Nghiên cứu về các công nghệ truyền tín hiệu số sóng vô tuyến đã và được sử dụng thế giới - Nghiên cứu. .. tài ? ?Nghiên cứu và ứng dụng truyền tín hiệu số sóng phát FM? ?? Lịch sử vấn đề nghiên cứu Hiện nay, tại Việt nam, chưa có đài phát quốc gia đài truyền cấp sở nào áp dụng. .. kế - Tiến hành thử nghiệm truyền tín hiệu điều khiển ngoài dải âm thanh, mở rộng các phương pháp truyền tín hiệu sóng phát Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu