Cơ sở lý thuyết và tính toán đường truyền qua vệ tinh vinasat 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ********* LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đề tài: Cơ sở lý thuyết tính tốn đường truyền qua vệ tinh VINASAT-1 Nghành: Kỹ thuật điện tử Mã số: NÔNG KIM NGÂN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN XUÂN DŨNG Hà Nội - 2009 MỞ ĐẦU Vệ tinh VINASAT-1 vệ tinh Việt Nam phóng lên quỹ đạo vào ngày 19/04/2008 Tám ngày sau phóng, vệ tinh VINASAT-1 đưa vào quỹ đạo 132oE hoạt động ổn định từ VINASAT-1 vệ tinh địa tĩnh nằm cách mặt đất gần 36.000Km, bầu trời nước ta Việc phóng thành cơng vệ tinh VINASAT-1, Việt Nam trở thành nước thứ 93 giới nước thứ Đông Nam Á có vệ tinh riêng bay vào quỹ đạo Sự kiện phóng vệ tinh VINASAT-1 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khẳng định chủ quyền quốc gia Việt Nam quỹ đạo khơng gian, đồng thời nâng cao hình ảnh, uy tín Việt Nam nói chung Viễn thơng Cơng nghệ thơng tin Việt Nam nói riêng VINASAT-1 phủ sóng tồn lãnh thổ Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, phần Myanma, Ấn Độ, Nhật Bản Úc VINASAT-1 vào hoạt động làm hoàn thiện sở hạ tầng Thông tin liên lạc quốc gia, cung cấp dịch vụ ứng dụng như: dịch vụ truyền liệu, truyền hình quảng bá, dịch vụ điện thoại, fax internet thích hợp cho vùng sâu vùng xa, dịch vụ thu phát hình lưu động, dịch vụ trung kế mạng di động, truyền hình hội nghị, đảm bảo an ninh quốc phòng… Đặc biệt cung cấp đường truyền thông tin cho trường hợp khẩn cấp thiên tai, bão lụt, đường truyền cho nơi vùng sâu, vùng xa, hải đảo mà phương tiện truyền dẫn khác khó vươn tới Trong luận văn xin vào nghiên cứu tổng quan phân hệ Vệ tinh VINASAT-1 k để ứng dụng phân tích, tính tốn đường truyền cho sóng mang số qua vệ tinh VINASAT-1 LỜI CAM ĐOAN Tên Nông Kim Ngân, học viên lớp cao học Điện tử- Viễn thơng, khố 2007 – 2009, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan nội dung luận văn hoàn toàn kết tìm hiểu, nghiên cứu thân sở hướng dẫn khoa học TS.Nguyễn Xuân Dũng, giảng viên khoa Điện tử -Viễn thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội Trong luận văn tơi có tham khảo số tài liệu nước có liệt kê đầy đủ mục tài liệu tham khảo Luận văn không chép từ nguồn tài liệu Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm luận văn BẢNG DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT TIẾNG ANH ACE Attitude Control Executive ACU Accelerometer ADA Array Drive Assembly ADE Attitude Determination Executive AGC Automatic Gain Control Az Azimuth BB BaseBand BER Bit Error Rate U/C Up Converter CDMA Code Division Multiplexed Access CMD Comand COM Combiner CoS Class of Service CT&R Command, Telemetry And Ranging DEMO Demodulation DIV Divide D/C Down Converter EIRP Equivalen Isotropic Radiated Power ES Earth Station EPS Electrical Power Subsytem FDM Frequency Division Multiplexed FDMA Frequency Division Multiplexed Access FSW Flight Software FTP File Transfer Protocol HPA High Power Amplifier HEMT High Electron Mobility Transistor GEO Geostationary Earth Orbit GN&C Guidance, Navigation And Control GRE Generic Routing Encapsulation G/T Gain/Noise IBO Input Back Off IF Intermediate Frequency INTELSAT International TELecommunication SATellite LNA Low Noise Amplifier KPA Klytron LO Local Oscilator LTWTA Linearized Traveling Wave Tube Amplifier MOD Modulation OBO Output Back Off ODU OutDoor Unit OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OSPF Open Shortest Path First PSS Propulsion Subsystem QoS QPSK RF Rx Quanlity of Service Quadrature Phase Shift Keying Radio Frequency Receiver SCPC Single Channel Per Carrier S/C Spacecraft TCS Thermal Control Subsystem TLM Telemetry TDM Time Division Multiple TDMA Time Division Multiplexed Access TPC Turbo Product Code TTL Time To Live Tx Transmitter TWT Travelling Wave Tube TWTA Travelling Wave Tube Amplifier SOM Spacecraft Operations Manual SSPA Solid State PA U/C Up Converter VSAT Very Small Aperture Terminal W Operating Flux Density DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân bố tần số băng Ku 11 Bảng 1.2: Phân bố tần số băng C 12 Bảng 2.1: Suy hao khí theo tần số 36 Bảng 2.2: Bảng G/T, SFD, EIRP băng C-phân cực dọc vệ tinh VINASAT-1 .45 Bảng 3.3: Bảng G/T, SFD EIRP băng C-phân cực ngang vệ tinh VINASAT-1 49 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VỆ TINH VINASAT-1 VÀ KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Muốn tính tốn tuyến truyền dẫn qua vệ tinh VINASAT-1 ta phải tìm hiểu hoạt động hệ thống thơng tin vệ tinh q trình truyền dẫn sóng vơ tuyến hai trạm mặt đất, trạm trạm phát trạm trạm thu thông qua vệ tinh VINASAT-1 hình vẽ 1.1 Hình 1.1: Q trình truyền sóng vơ tuyến qua vệ tinh VINASAT-1 Hoạt động hệ thống thơng tin vệ tinh tóm tắt: Tại đầu phát trạm mặt đất, tín hiệu băng tần BB (BaseBand) như: tín hiệu thoại, video, telex, fax… điều chế lên thành trung tần IF (Intermediate Frequency) sau đổi lên thành cao tần RF (Radio Frequency) nhờ đổi tần tuyến lên U/C (Up Converter), khuếch đại công suất HPA (High Power Amplifier) khuếch đại lên mức công suất cao đưa ănten phát lên vệ tinh Tín hiệu cao tần từ trạm mặt đất phát truyền dẫn qua không gian tự tới anten thu vệ tinh vào khuếch đại, sau đổi tần, khuếch đại công suất phát xuống trạm mặt đất thu qua anten phát Tại trạm thu mặt đất, sóng phát từ vệ tinh truyền dẫn qua không gian tự tới anten thu đưa qua khuếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier), tần số siêu cao RF biến đổi thành trung tần IF nhờ đổi tần xuống D/C (Down Converter), sau đưa sang giải điều chế DEMO(Demodulator) để phục hồi lại tín hiệu lối vào trạm mặt đất 1.2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA VỆ TINH VINASAT-1 Vệ tinh VINASAT-1 đặt quỹ đạo địa tĩnh kinh tuyến 1320E, cách trái đất 35768 Km Vệ tinh cao 4m, trọng lượng khô khoảng 2.7 Tuổi thọ theo thiết kế tối thiểu 15 năm kéo dài thêm vài năm tùy thuộc vào mức độ tiêu hao nhiên liệu Độ ổn định vị trí kinh độ vĩ độ +/- 0,05 độ Thiết kế vệ tinh VINASAT-1 đảm bảo yêu cầu chất lượng vệ tinh hoạt động môi trường xạ thực tế quỹ đạo suốt tuổi thọ vệ tinh Vệ tinh VINASAT-1 thực chất trạm phát lặp tích cực tuyến thơng tin siêu cao tần: Trạm phát mặt đất – vệ tinh VINASAT-1 – Trạm mặt đất thu, cấu trúc gồm có hai phần là: Tải hữu ích (Payload) phần thân (Bus) 1.2.1 Tải hữu ích 1.2.1.1 Tổng quan phân hệ tải tin Đây phận quan trọng trực tiếp cung cấp dịch vụ cho hệ thống thông tin vệ tinh cúng ta Phần tải vệ tinh thiết kế để hoạt động hai băng tần băng Ku băng C mở rộng Phân hệ tải băng Ku có vùng phủ sóng hướng thu phát Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan phần Myanma Phân hệ tải băng C thiết kế có vùng phủ sóng hướng thu phát Việt Nam, Lào, Campuchia, Đông Nam Á, Ấn Độ, Nhật Bản Úc Phân hệ tải VINASAT-1 cung cấp 12 kênh băng Ku có độ rộng kênh 36MHz 12 kênh băng C có 10 kênh có độ rộng 36MHz kênh có độ rộng 72MHz Tải tin băng Ku sử dụng 12 số 16 khuếch đại đèn sóng chạy tuyến tính hóa có cơng suất 108 W LTWTA tải tin băng C sử dụng số 11 LTWTA công suất 68W để thực kênh thứ cấp Nhưng thời điểm sử dụng tối đa 11 kênh băng C Thiết bị băng Ku làm việc tần số hướng lên (13,75 ÷ 14,0) GHz (14,25 ÷ 14,5) GHz tần số hướng xuống (10,95 ÷ 11,2) GHz (11,45 ÷ 11,7) GHz Thiết bị băng C làm việc tần số hướng lên (6425 ÷ 6725)GHz tần số hướng xuống (3400 ÷3700) MHz Các phân Vậy công suất phát tối thiểu trạm phát Bạch Long Vỹ phải phát -1.962 dBW hay 0.637 W thời tiết tốt (clear sky) 0.038 dBW hay 1W trời mưa Ta xuất file excel để xem kết cách đầy đủ hình vẽ: 3.2.3 So sánh kết tính tốn với kết sử dụng hệ thống MonicNET Hệ thống MonicNET phần mềm hãng Optimal Satcom – hãng chuyên cung cấp phần mềm hệ thống sử dụng thông tin vệ tinh Với phần mềm MonicNET cho kết sau: CHƯƠNG KẾT LUẬN 4.1 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Đồ án xây dựng phần mềm tính tốn đường truyền qua vệ tinh V1 dựa sở lý thuyết có vệ tinh Kết đạt phần mềm tốt, sử dụng để tính tốn Link budget cho sóng mang số qua vệ tinh V1 Ngồi chức tính tốn đường truyền, phần mềm cịn có nhiều cơng cụ bổ trợ giúp người sử dụng kỹ sư khai thác đài NOC việc tính tốn thơng số cho khách hàng hay nhập liệu vào database mà khơng phải cơng tính máy tính thường tốn nhiều thời gian như: o Quan hệ hệ số tạp âm nhiệt độ tạp âm tương đương o Hiệu suất anten hệ số tăng ích o Tốc độ liệu đầu vào băng thông cấp phát o Quy đổi dBW, dBm, W, mW 4.2 NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI Phần mềm viết cho truyền sóng mang số (digital) qua vệ tinh V1, cịn với sóng mang dạng khác như: FDM/FM, SCPC/FM, sóng mang hình phần mềm chưa tính tốn Phần mềm viết cho anten trạm phát trạm thu có anten hướng chuẩn vào vệ tinh (pointing chuẩn), cịn anten bị lệch gây nhiễu xuyên phân cực, nhiễu vệ tinh liền kề, lúc độ lợi anten giảm phát ta phải phát công suất cao lên để bù suy hao, phần mềm tính tốn cho nhập đầu vào đầu với dự trữ tuyến nhập vào khơng tính xác 4.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Khắc phục hạn chế mà phiên cịn mắc phải - Thêm cơng cụ bổ trợ phục vụ người sử dụng Phần trình bày đồ án đến kết thúc, xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ thày giáo hướng dẫn, tiến sỹ Nguyễn Xuân Dũng – Khoa ĐTVT - Trường Đại học Bách khoa Hà nội đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ cung cấp tài liệu thực đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO Thái Hồng Nhị (2008), Hệ thống thông tin vệ tinh, NXB Bưu điện, Hà Nội VTI (14/03/2008), “Vệ tinh viễn thông VINASAT-1 -Vệ tinh Việt Nam chuẩn bị phóng lên quỹ đạo” , http://www.vnpt.com.vn Dennis Roddy (2001), Satellite Communications, McGraw-Hill TELECOM engineering, third edition INTELSAT Signatory Training , Earth Station Technology, Program (ISTP), Revision 5:June 1999 Lockheed MaRTIN COMMERCIAL SPACE SYSTEMS Newtown (2007), “Spacecraft System Summary- SOM1”, Pennsylvania, USA Louis J.Ippolito,Jr., “Satellite Communications Systems Engineering”, USA Optimal Satcom (2009), “Enterprise Capacity Management System Training”, April 27-May 1,2009, USA Training in Telesat Canada, “System Engineering and Satellite Design”, Training course, VNPT PHỤ LỤC Phụ lục CODE TINH TOAN DUONG TRUYEN QUA VE TINH VINASAT-1 Code moi //Khai báo biến double ViDoUL double KinhDoUL double TSTTUL double DKAntenUL double HSAntenUL double SHCapUL double DuTruUL double double double double double double double double double ViDoDL KinhDoDL TSTTDL DKAntenDL HSAntenDL SHCapDL NDTapAmAnten NDTapAmLNA DuTruDL double VTSAT double GTUL double SFDUL double EIRPSATDL const double TiSoX = = = = = = = 21.02; 105.02; 6.8; 13; 70; 0.5; 2; = = = = = = = = = 16.47; 107.58; 3.775; 3; 70; 0.5; 35; 65; 2; = = = = = 132; 0.7; -95.4; 45.7; 5; double TocDoThongTin =2.048; double FEC = 0.75; double MaRS =1.085; double RollOff =1.35; double HeSoM =2; //Các biến trung gian double EbNo = 4; double EbNoMua = 0; double GUL =0; double GDL =0; double Tsys =0; double GTDL =0; double dUL =0;//Khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh hướng lên double dDL =0;//Khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh hướng xuống double double double double LfsUL =0; LfsDL =0; TocDoR=0; G100percent = 37; double double double double EIRPvetinhNoMua SHKQLaUL SHKQLaDL OBOnoMua = = = = 0; 0; 0; 0; double double double double double double double double double IBOnoMua = 0; CongSuatWnoMua = 0; pHPAmua = 0; pHPAnoMua = 0; BangthongB = 0; CNDLmua = 0; CNDLnoMua = 0; Bnhieu = 0; CSBXDangHuongnoMua=0; double double string string EIRPphat = 0; MatDoDongWnoMua = 0; NoiPhat = "Hà Nội"; TramThu = "Hải Phòng"; //Các const const const biến số double To = 290; double BkR = 6378.14; double BkS = 42164; try { //Gán giá trị cho biến ViDoUL = Convert.ToDouble(txtViDoUL.Text); KinhDoUL = Convert.ToDouble(txtKinhDoUL.Text); TSTTUL = Convert.ToDouble(txtTSTTUL.Text); DKAntenUL = Convert.ToDouble(txtDKAntenUL.Text); HSAntenUL = Convert.ToDouble(txtHSAntenUL.Text); DuTruUL = Convert.ToDouble(txtDuTruUL.Text); SHCapUL = Convert.ToDouble(txtSHCapUL.Text); ViDoDL = Convert.ToDouble(txtViDoDL.Text); KinhDoDL = Convert.ToDouble(txtKinhDoDL.Text); TSTTDL = Convert.ToDouble(txtTSTTDL.Text); DKAntenDL = Convert.ToDouble(txtDKAntenDL.Text); HSAntenDL = Convert.ToDouble(txtHSAntenDL.Text); SHCapDL = Convert.ToDouble(txtSHCapDL.Text); NDTapAmAnten = Convert.ToDouble(txtNDTAAntenDL.Text); NDTapAmLNA = Convert.ToDouble(txtNDTapAmLNA.Text); DuTruDL = Convert.ToDouble(txtDutruDL.Text); VTSAT = Convert.ToDouble(txtViTriVeTinh.Text); GTUL = Convert.ToDouble(txtGT.Text); SFDUL = Convert.ToDouble(txtSFD.Text); EIRPSATDL = Convert.ToDouble(txtEIRP.Text); TocDoThongTin = Convert.ToDouble(txtBitRate.Text); MaRS = Convert.ToDouble(txtMaRS.Text); RollOff = Convert.ToDouble(txtRollOff.Text); HeSoM = Convert.ToDouble(txtM.Text); FEC = Convert.ToDouble(txtFEC.Text); //Tra bảng để tính tốn giá trị La hướng thu if (TSTTDL < 5) { SHKQLaDL = 0.25; } else if ((TSTTDL > 5) && (TSTTDL < 10)) { SHKQLaDL = 0.33; } else if ((TSTTDL > 10) && (TSTTDL < 13)) { SHKQLaDL = 0.53; } else if (TSTTDL > 13) { SHKQLaDL = 0.73; } //Tra bảng để tính tốn giá trị La hướng phát if (TSTTUL < 5) { SHKQLaUL = 0.25; } else if ((TSTTUL > 5) && (TSTTUL < 10)) { SHKQLaUL = 0.33; } else if ((TSTTUL > 10) && (TSTTUL < 13)) { SHKQLaUL = 0.53; } else if (TSTTDL > 13) { SHKQLaUL = 0.73; } //================================================================ //+++++++++++++++Trường hợp biết C/N tinh cong suat phat++++++++++ //================================================================ if (chkCN.Checked == true) { grbHPA.Visible = false; grbCNEbNo.Visible = true; CNDLnoMua = Convert.ToDouble(txtTinhtoanTheo.Text); //===========================Step1:Tính hệ số tăng tích anten phát ( dB)=== // Hướng phát(dB) GUL = 10 * Math.Log10(HSAntenUL / 100) + 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 20 * Math.Log10(DKAntenUL) + 20.4; //Hướng thu (dB) GDL = 10 * Math.Log10(HSAntenDL / 100) + 20 * Math.Log10(TSTTDL) + 20 * Math.Log10(DKAntenDL) + 20.4; //===========================Step2:Tính khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh == //Hướng phát(Km) dUL = Math.Sqrt(BkR * BkR + BkS * BkS - * BkR * BkS * Math.Cos(Ce2Ra(ViDoUL)) * Math.Cos(Ce2Ra(VTSAT - KinhDoUL))); //Hướng thu (Km) dDL = Math.Sqrt(BkR * BkR + BkS * BkS - * BkR * BkS * Math.Cos(Ce2Ra(ViDoDL)) * Math.Cos(Ce2Ra(VTSAT - KinhDoDL))); //==========================Step3:Tính nhiệt độ tạp âm hệ thống hướng thu (K)== Tsys = NDTapAmAnten / DbConvert(SHCapDL) + (1 - (1 / DbConvert(SHCapDL))) * To + NDTapAmLNA; //==========================Step4:Tính hệ số phẩm chất Anten thu (dB)=== GTDL = GDL - 10 * Math.Log10(Tsys); //=========================Setp5:Tính suy hao khơng gian tự do==== //Cho hướng phát (dB) LfsUL = 20 * Math.Log10(dUL) + 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 92.44; //Cho hướng thu (dB) LfsDL = 20 * Math.Log10(dDL) + 20 * Math.Log10(TSTTDL) + 92.44; //========================Step7:Tính tốc độ symblo Rs (Mbps)==== TocDoR = TocDoThongTin * (1 / FEC) * (1 / HeSoM) * MaRS; //========================Step8: Băng thông nhiễu (Mhz)=========== Bnhieu = TocDoR; //========================Setp9: Tính băng thơng cấp phát(Mhz)==== BangthongB = RollOff * Bnhieu; //=======================Step10:Tính tốn EIRP vệ tinh hướng thu EIRP hoạt động EIRPvetinhNoMua = CNDLnoMua + LfsDL + SHKQLaDL - GTDL - 228.6 + 10 * Math.Log10(36 * 1000000); //======================Step11: Tính độ lùi đầu OBO=== OBOnoMua = EIRPSATDL - EIRPvetinhNoMua; //=====================Step12: Tính độ lùi đầu vào IBO == IBOnoMua = Math.Abs(OBOnoMua) + TiSoX; //====================Step13: Tính cơng suất phát tối thiểu(dBW/m2)== CongSuatWnoMua = SFDUL - Math.Abs(IBOnoMua); //====================Tính G100Percent========= G100percent = 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 20.4; //====================Step14: Tính cơng suất xạ đẳng hướng (Hướngphát)== CSBXDangHuongnoMua = CongSuatWnoMua + LfsUL + SHKQLaUL - G100percent; //====================Step15:Tính cơng suất phát tối thiểu HPA===== pHPAnoMua = CSBXDangHuongnoMua - GUL + SHCapUL; pHPAmua = pHPAnoMua +DuTruUL; //Tính tốn giá trị C/N có trữ mưa CNDLmua = CNDLnoMua + DuTruDL; //Tính Eb/No dựa theo C/N EbNo = CNDLnoMua - 10 * Math.Log10(1000000 * TocDoR) + 10 * Math.Log10(1000000 * BangthongB); EbNoMua = EbNo + DuTruDL; //Hiển thị kết txtGULCT.Text = GUL.ToString("f3"); txtGDLCT.Text = GDL.ToString("f3"); txtdULCT.Text = dUL.ToString("f3"); txtdDLCT.Text = dDL.ToString("f3"); txtTsysCT.Text = Tsys.ToString("f3"); txtGTDLCT.Text = GTDL.ToString("f3"); txtLfsULCT.Text = LfsUL.ToString("f3"); txtLfsDLCT.Text = LfsDL.ToString("f3"); txtTocDoRCT.Text = TocDoR.ToString("f3"); txtBnhieuCT.Text = Bnhieu.ToString("f3"); txtBangthongBCT.Text = BangthongB.ToString("f3"); txtEIRPvetinhnoMuaCT.Text = EIRPvetinhNoMua.ToString("f3"); //txtCongSuatWnoMuaCT.Text = CongSuatWnoMua.ToString("f3"); txtCSBXDangHuongnoMuaCT.Text = CSBXDangHuongnoMua.ToString("f3"); txtpHPAMuaCT.Text = pHPAmua.ToString("f3"); txtpHPAnoMuaCT.Text = pHPAnoMua.ToString("f3"); } //===================================================================== //+++++++++++++++++++++++++++++++++++Trường hợp biết Eb/No+++++++++++++ //====================================================================== else if (chkEbNo.Checked == true) { grbHPA.Visible = false; grbCNEbNo.Visible = true; EbNo = Convert.ToDouble(txtTinhtoanTheo.Text); //===========================Step1:Tính hệ số tăng tích anten phát ( dB) // Hướng phát(dB) GUL = 10 * Math.Log10(HSAntenUL / 100) + 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 20 * Math.Log10(DKAntenUL) + 20.4; //Hướng thu (dB) GDL = 10 * Math.Log10(HSAntenDL / 100) + 20 * Math.Log10(TSTTDL) + 20 * Math.Log10(DKAntenDL) + 20.4; //===========================Step2:Tính khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh //Hướng phát(Km) dUL = Math.Sqrt(BkR * BkR + BkS * BkS - * BkR * BkS * Math.Cos(Ce2Ra(ViDoUL)) * Math.Cos(Ce2Ra(VTSAT - KinhDoUL))); //Hướng thu (Km) dDL = Math.Sqrt(BkR * BkR + BkS * BkS - * BkR * BkS * Math.Cos(Ce2Ra(ViDoDL)) * Math.Cos(Ce2Ra(VTSAT - KinhDoDL))); //==========================Step3:Tính nhiệt độ tạp âm hệ thống hướng thu (K) Tsys = NDTapAmAnten / DbConvert(SHCapDL) + (1 - (1 / DbConvert(SHCapDL))) * To + NDTapAmLNA; //==========================Step4:Tính hệ số phẩm chất Anten thu (dB)= GTDL = GDL - 10 * Math.Log10(Tsys); //=========================Setp5:Tính suy hao không gian tự //Cho hướng phát (dB) LfsUL = 20 * Math.Log10(dUL) + 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 92.44; //Cho hướng thu (dB) LfsDL = 20 * Math.Log10(dDL) + 20 * Math.Log10(TSTTDL) + 92.44; //========================Step7:Tính tốc độ symblo Rs (Mbps)= TocDoR = TocDoThongTin * (1 / FEC) * (1 / HeSoM) * MaRS; //========================Step8: Băng thông nhiễu (Mhz)= Bnhieu = TocDoR; //========================Setp9a: Tính băng thơng cấp phát(Mhz)= BangthongB = RollOff * Bnhieu; //=======================Step9b: Tính C/T trạm thu (Eb/No dB) CNDLnoMua = EbNo + 10 * Math.Log10(TocDoR * 1000000) - 10 * Math.Log10(BangthongB * 1000000); //=======================Step10:Tính tốn EIRP vệ tinh hướng thu EIRP hoạt động====== EIRPvetinhNoMua = CNDLnoMua + LfsDL + SHKQLaDL - GTDL - 228.6 + 10 * Math.Log10(36 * 1000000); //======================Step11: Tính độ lùi đầu OBO= OBOnoMua = EIRPSATDL - EIRPvetinhNoMua; // Trời có mưa //=====================Step12: Tính độ lùi đầu vào IBO IBOnoMua = Math.Abs(OBOnoMua) + TiSoX; //====================Step13: Tính cơng suất phát tối thiểu(W) CongSuatWnoMua = SFDUL - Math.Abs(IBOnoMua); //====================Tính G100Percent========= G100percent = 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 20.4; //====================Step14: Tính cơng suất xạ đẳng hướng (Hướngphát) CSBXDangHuongnoMua = CongSuatWnoMua + LfsUL + SHKQLaUL - G100percent; //====================Step15:Tính cơng suất phát tối thiểu HPA pHPAnoMua = CSBXDangHuongnoMua - GUL + SHCapUL; pHPAmua = pHPAnoMua+DuTruUL; //Gán giá trị Eb/No có mưa EbNoMua = EbNo + DuTruDL; //Tính tốn C/N theo Eb/No CNDLnoMua = EbNo + 10 * Math.Log10(1000000 * TocDoR) - 10 * Math.Log10(1000000 * BangthongB); CNDLmua = CNDLnoMua + DuTruDL; //Hiển thị kết txtGULCT.Text = GUL.ToString("f3"); txtGDLCT.Text = GDL.ToString("f3"); txtdULCT.Text = dUL.ToString("f3"); txtdDLCT.Text = dDL.ToString("f3"); txtTsysCT.Text = Tsys.ToString("f3"); txtGTDLCT.Text = GTDL.ToString("f3"); txtLfsULCT.Text = LfsUL.ToString("f3"); txtLfsDLCT.Text = LfsDL.ToString("f3"); txtTocDoRCT.Text = TocDoR.ToString("f3"); txtBnhieuCT.Text = Bnhieu.ToString("f3"); txtBangthongBCT.Text = BangthongB.ToString("f3"); txtEIRPvetinhnoMuaCT.Text = EIRPvetinhNoMua.ToString("f3"); //txtCongSuatWnoMuaCT.Text = CongSuatWnoMua.ToString("f3"); txtCSBXDangHuongnoMuaCT.Text = CSBXDangHuongnoMua.ToString("f3"); txtpHPAMuaCT.Text = pHPAmua.ToString("f3"); txtpHPAnoMuaCT.Text = pHPAnoMua.ToString("f3"); } //======================================================================= ============================== //+++++++++++++++++++++++++++++++++++Trường hợp biết Công suất phát tối thiểu+++++++++++++++++++++++++++ //======================================================================= ============================== else if (chkCongSuatPhat.Checked == true) { grbCNEbNo.Visible = false; grbHPA.Visible = true; pHPAnoMua = Convert.ToDouble(txtTinhtoanTheo.Text); // ===========================Step1:Tính hệ số tăng tích anten phát ( dB)========================== GUL = 10 * Math.Log10(HSAntenUL / 100) + 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 20 * Math.Log10(DKAntenUL) + 20.4; // ===========================Step2:Tính hệ số tăng tích anten phát ( dB)========================== GDL = 10 * Math.Log10(HSAntenDL / 100) + 20 * Math.Log10(TSTTDL) + 20 * Math.Log10(DKAntenDL) + 20.4; //===========================Step3:Tính EIRP trạm phát =========================================== EIRPphat = pHPAnoMua + GUL - SHCapUL; //===========================Step4:Khoảng cách từ trạm mặt đất đến VINASAT============================ //Hướng phát(Km) dUL = Math.Sqrt(BkR * BkR + BkS * BkS - * BkR * BkS * Math.Cos(Ce2Ra(ViDoUL)) * Math.Cos(Ce2Ra(VTSAT - KinhDoUL))); //Hướng thu (Km) dDL = Math.Sqrt(BkR * BkR + BkS * BkS - * BkR * BkS * Math.Cos(Ce2Ra(ViDoDL)) * Math.Cos(Ce2Ra(VTSAT - KinhDoDL))); //=========================Setp5:Tính suy hao khơng gian tự do================================== //Cho hướng phát (dB) LfsUL = 20 * Math.Log10(dUL) + 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 92.44; //Cho hướng thu (dB) LfsDL = 20 * Math.Log10(dDL) + 20 * Math.Log10(TSTTDL) + 92.44; //====================Tính G100Percent=============================== G100percent = 20 * Math.Log10(TSTTUL) + 20.4; //=========================Step 7: Tính Mật độ dịng cơng suất W trạm phát======================== MatDoDongWnoMua = EIRPphat - LfsUL - SHKQLaUL + G100percent; //=========================Step8: Tính IBO ================================= IBOnoMua = SFDUL - MatDoDongWnoMua; //=========================Step9: Tính độ lùi đầu vào 0BO ========================================= OBOnoMua = Math.Abs(IBOnoMua) - TiSoX; //==========================Step10:Tính nhiệt độ tạp âm hệ thống hướng thu (K)===================== Tsys = NDTapAmAnten / DbConvert(SHCapDL) + (1 - (1 / DbConvert(SHCapDL))) * To + NDTapAmLNA; //==========================Step11:Tính hệ số phẩm chất Anten thu (dB)========================= GTDL = GDL - 10 * Math.Log10(Tsys); //=======================Step12:Tính tốn EIRP hướng thu ======================================= EIRPvetinhNoMua = EIRPSATDL - Math.Abs(OBOnoMua); //========================Step13:Tính tốc độ symblo Rs (Mbps)================================== TocDoR = TocDoThongTin * (1 / FEC) * (1 / HeSoM) * MaRS; //========================Step14: Băng thông nhiễu (Mhz)======================================= Bnhieu = TocDoR; //========================Setp15: Tính băng thơng cấp phát(Mhz)================================== BangthongB = RollOff * Bnhieu; //========================Step16: Tính C/N trạm thu========================================== CNDLnoMua = EIRPvetinhNoMua - LfsDL - SHKQLaDL + GTDL + 228.6 - 10 * Math.Log10(36 * 1000000); CNDLmua = CNDLnoMua+DuTruDL; //Tính cơng suất phát tối thiểu trường hợp có mưa pHPAmua = pHPAnoMua + DuTruUL; //Tính Eb/No EbNo = CNDLnoMua - 10 * Math.Log10(1000000 * TocDoR) + 10 * Math.Log10(1000000 * BangthongB); EbNoMua = EbNo + DuTruDL; //Hiển thị kết txtGULW.Text = GUL.ToString("f3"); txtGDLW.Text = GDL.ToString("f3"); txtEIRPphatW.Text = EIRPphat.ToString("f3"); txtULW.Text = dUL.ToString("f3"); txtDLW.Text = dDL.ToString("f3"); txtLfsULW.Text = LfsUL.ToString("f3"); txtLfsDLW.Text = LfsDL.ToString("f3"); txtMatDoDongWnoMuaW.Text = MatDoDongWnoMua.ToString("f3"); txtTsysW.Text = Tsys.ToString("f3"); txtGTDLW.Text = GTDL.ToString("f3"); txtEIRPvetinhNoMuaW.Text = EIRPvetinhNoMua.ToString("f3"); txtTocDoRW.Text = TocDoR.ToString("f3"); txtBnhieuW.Text = Bnhieu.ToString("f3"); txtBangthongBW.Text = BangthongB.ToString("f3"); txtCNDLmuW.Text = CNDLmua.ToString("f3"); txtCNDLnoMuaW.Text = CNDLnoMua.ToString("f3"); } } catch { MessageBox.Show("Giá trị bạn vừa nhập vào không hợp lệ, Hãy nhập lại ", "Lỗi nhập liệu"); } TÓM TẮT ĐỒ ÁN Vệ tinh VINASAT-1 vệ tinh Việt Nam phóng lên quỹ đạo vào ngày 19/04/2008 vị trí 1320E hoạt động ổn định từ Sự kiện phóng vệ tinh VINASAT-1 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khẳng định chủ quyền quốc gia Việt Nam quỹ đạo không gian, đồng thời nâng cao hình ảnh, uy tín Việt Nam nói chung Viễn thơngCơng nghệ thơng tin Việt Nam nói riêng Tính tốn đường truyền sóng qua vệ tinh VINASAT-1 dựa sở lý thuyết vệ tinh địa tĩnh trình tìm hiểu thông số vệ tinh viết phần mềm tính tốn truyền sóng cho sóng mang số qua vệ tinh VINASAT-1 Đồ án bao gồm: Chương 1: Tổng quan vệ tinh VINASAT-1 kỹ thuật trạm mặt đất Tập trung nghiên cứu phân hệ tải tin (một phân hệ quan trọng vệ tinh) giới thiệu cấu hình trạm mặt đất phục vụ cho việc tính tốn đường truyền sóng Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn đường truyền Đi vào nghiên cứu sở lý thuyết trạm phát, môi trường truyền dẫn trạm thu Xác lập biểu thức tính tốn tuyến hồn chỉnh hai trạm mặt đất qua vệ tinh VINASAT-1 Chương 3: Phần mềm tính tốn truyền sóng qua vệ tinh VINASAT-1 Tính tốn đường truyền dựa thông số nhập từ đầu vào Chương 4: Kết luận Các kết đạt được, vấn đề tồn hướng phát triển đề tài SUMMARY THESIS The VINASAT-1 satellite, the first Vietnamese commercial communication satellite was launched at 1320E orbit location, and stable operation until now Event VINASAT-1 satellite launch has especially important mean and confirming the country's sovereignty in space, and improve Vietnam's image and the status of Vietnam's telecommunications - information technology sector Calculate transmission link for the digital carriers via VINASAT-1 satellite by software basically in satellite theory and the fact parameters of VINASAT_1 The thesis include section: Section 1: Earth station technology and VINASAT_1 overview Mainly mention about the payload subsystem (the important subsystem in satellite) and earth station technology, which useful for calculate the transmission link Section 2: Basic theory Going to the basis of theoretical studies on stations, environmental and transmission stations Establish expression calculations of a complete line between the two ground stations via satellite VINASAT-1 Chapter 3: Software calculates transmission link via satellite VINASAT-1 Calculated based on the transmission line parameters entered from the input Chapter 4: Conclusion The results achieved, problems still exist and direction of development for the subject Key word: VINASAT-1, Transmit, HPA, Payloda, parameter ...MỞ ĐẦU Vệ tinh VINASAT-1 vệ tinh Việt Nam phóng lên quỹ đạo vào ngày 19/04/2008 Tám ngày sau phóng, vệ tinh VINASAT-1 đưa vào quỹ đạo 132oE hoạt động ổn định từ VINASAT-1 vệ tinh địa tĩnh... từ trặm mặt đất phát đến vệ tinh tuyến xuống từ vệ tinh đến trạm mặt đất thu Với toán đặt anten hướng chuẩn vào vệ tinh VINASAT-1 Hình 2.1: Sơ đồ khối tính tốn đường truyền Mục đích phần xác... tới Trong luận văn xin vào nghiên cứu tổng quan phân hệ Vệ tinh VINASAT-1 k để ứng dụng phân tích, tính tốn đường truyền cho sóng mang số qua vệ tinh VINASAT-1 LỜI CAM ĐOAN Tên Nông Kim Ngân,