Tính toán năng lượng đường truyền cho trạm mặt đất

Tr-ờng đại học vinh Khoa điện tử - viễn thông Đồ án tốt nghiệp đại học Đề tài: Tính toán l-ợng đ-ờng truyền cho trạm mặt đất Giảng viên h-ớng dẫn: ThS Cao thành nghĩa Sinh viên thực hiện: nguyễn văn hiếu Lớp: 47K - ĐTVT Vinh, tháng 5/2011 LỜI NĨI ĐẦU Để hồn thành đề tài trước tiên em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu Trường Đại học Vinh, thầy cô Ban chủ nhiệm Khoa ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG thầy cô môn tạo điều kiện cho em học tập truyền thụ nhiều kiến thức cho em làm tảng học vấn đường nghiệp Sau em xin cảm ơn thầy TH.S CAO THÀNH NGHĨA giảng viên trực tiếp định hướng hướng dẫn em nghiên cứu lĩnh vực mẻ so với kiến thức mà em học, giúp em mở rộng tầm hiểu biết lĩnh vực phát triển với tốc độ nhanh chóng vơ hữu ích sống Sinh viên thực Nguyễn Văn Hiếu TĨM TẮT ĐỒ ÁN Mục đích đồ án với đề tài: “Tính tốn lượng đường truyền cho trạm mặt đất” tìm hiểu tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh gồm hai phần phần không gian phần mặt đất Trạm mặt đất tiếp nhận luồng tín hiệu từ mạng mặt đất trực tiếp từ thiết bị đầu cuối người sử dụng, xử lý phát lên vệ tinh tần số mức công suất thích hợp cho hoạt động vệ tinh Và ba định luật Kepler mà vệ tinh chuyển động xung quanh trái đất phải tuân theo Ta biết có đặc điểm thơng tin vệ tinh so với hệ thống thông tin biển mặt đất khả đa truy nhập Đa truy nhập thông tin vệ tinh kỹ thuật mà số trạm mặt đất truy nhập tới phát đáp vệ tinh thời điểm Có ba kỹ thuật đa truy nhập thường sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA), đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) Và cuối tính tốn thiết kế tuyến thơng tin vệ tinh mục đích thiết kế tuyến thơng tin vệ tinh vừa có chất lượng cao vừa có tính kinh tế Thơng tin vệ tinh có ưu điểm bật có tốc độ phát triển nhanh chóng hi vọng tương lai dần thay hệ thống thông tin khác PHẦN MỞ ĐẦU Thông tin vệ tinh đã trở thành phương tiện thơng tin phổ biến đa dạng Nó thể từ chảo anten truyền hình gia đình hệ thơng thống tin tồn cầu truyền khối lượng số liệu lưu lượng thoại lớn với chương trình truyền hình Vì vệ tinh phủ sóng cho vùng rộng lớn trến trái đất, nên phát đáp vệ tính cho phép nối mạng nhiều trạm mặt đất từ vùng địa lý cách xa trái đất Các vệ tinh đảm bảo đường truyền thông tin cho cho vùng dân cư xa xôi hẻo lánh mà phương tiện thơng tin khác khó đạt đến Thông tin vệ tinh xuất bốn mươi năm qua phát triển nhanh chóng giới nước ta, mở thời kỳ cho phát triển lĩnh vực khoa học đời sống nói chung đặc biệt ngành viễn thơng nói riêng Là lĩnh vực lại có nhiều ứng dụng hữu ích có tốc độ phát triển nhanh chóng Vì em lựa chọn đề tài để nghiên cứu vấn đề để trang bị thêm kiến thức cho thân Nội dung đề tài gồm bốn chương nghiên cứu sau: Chương Tổng quan thông tin vệ tinh Chương Đa truy nhập thông tin vệ tinh Chương Thiết kế lượng đường truyền vệ tinh Vinh,ngày tháng năm 2011 Sinh viên Nguyễn Văn Hiếu Chương TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH Thông tin vệ tinh hệ thống thông tin có nhiều ưu điểm so với hệ thống truyền dẫn khác, đặc biệt nước ta với địa hình hiểm trở, có nhiều miền núi, hải đảo mà việc truyền tín hiệu gặp khó khăn Việc lựa chọn phương thức truyền tín hiệu qua vệ tinh lựa chọn tối ưu hệ thống viễn thông Để giải vấn đề lựa chọn vệ tinh phù hợp cho dịch vụ DTH Việt Nam tìm hiểu hệ thống thông tin vệ tinh cần thiết, để từ có khái niệm yếu tố quan trọng liên quan đến vấn đề cần giải quết Một đặc điểm vệ tinh truyền hình thường sử dụng vệ tinh địa tĩnh, đề tài sâu vào tìm hiểu vệ tinh địa tĩnh 1.1 Nguyên lý thông tin vệ tinh Hệ thống thông tin vệ tinh hình thành hai phân đoạn chính: + Phân đoạn khơng gian: khái niệm để phần hệ thống bao gồm vệ tinh tất thiết bị trợ giúp cho hoạt động trạm điều khiển trung tâm giám sát vệ tinh [2] + Phân đoạn mặt đất: trạm thu – phát mặt đất Phần không gian Trm mt t Trm iu khin TT&C Phần mặt đất g ốn xu k ng lin ườ ow Đ (D Đ (U ờng pl lê in n k) V tinh Quỹ đạo Trm mt t Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống thơng tin vệ tinh 1.1.1 Phân đoạn không gian Vệ tinh thực chất trạm phát lặp tích cực tuyến thông tin siêu cao tần: trạm mặt đất phát – vệ tinh thông tin - trạm mặt đất thu, cấu trúc gồm phần chính: gồm tải hữu ích (Payload) phần thân (Bus) 1.1.1.1 Tải hữu ích (Payload) Tải hữu ích hay cịn gọi tải thơng tin phận vệ tinh thông tin, đảm nhiệm vai trò phát lặp vệ tinh thơng tin Nó thực chức sau: + Thu tín hiệu từ trạm mặt đất cho phát lên dải tần phân cực định + Khuếch đại tín hiệu thu từ trạm mặt đất phát giảm mức nhiễu tín hiệu tối đa + Đổi dải tần tuyến lên thành dải tần tuyến xuống + Cấp tín hiệu với mức cơng suất u cầu dải tần định anten phát + Truyền tín hiệu cao tần dải tần phân cực định đến anten trạm mặt đất thu Tải hữu ích cần đảm bảo tính sau: + Đảm bảo thu phát kênh sóng dải tần phân cực định + Đảm bảo vùng phủ sóng mặt đất theo yêu cầu + Đảm bảo công suất xạ đẳng hướng tương đương EIRP vùng phủ sóng vệ tinh + Đảm bảo hệ số phẩm chất G/T máy thu với tín hiệu phát vùng phủ sóng lên + Đảm bảo yêu cầu tuyến tính + Đảm bảo mật độ tin cậy kênh truyền suốt thời gian sống vệ tinh Tải hữu ích vệ tinh gồm: phát đáp anten để thu tín hiệu a Bộ phát đáp Bộ phát đáp thiết bị quan trọng vệ tinh thơng tin, thực chức thu sóng vơ tuyến từ trạm mặt đất phát từ tuyến lên, sau khuếch đại đổi tần tín hiệu phát lại xuống trạm mặt đất thu tuyến xuống [1] Bộ thu băng rộng Bộ nghép Bộ lọc GHz 14 GHz HPA Bộ thu băng rộng Tách kênh Ghép kênh GHz 11 GHz Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo phát đáp Bộ phát đáp vệ tinh thông tin bảo đảm số chức phát đáp tích cực mặt đất: tín hiệu từ trạm mặt đất tới (tuyến lên) qua anten vào máy thu (gồm khuếch đại tạp âm thấp LNA, dao động nội LO, khuếch đại công suất cao HPA) tới phân kênh đầu vào IMUX, qua tiền khuếch đại DRIVER để đến khuếch đại công suất cao HPA (dùng đèn sóng chạy TWT Transistor trường) đến ghép kênh đầu OMUX anten phát xuống đất (tuyến xuống) - Thiết bị thu băng rộng [1] Thiết bị thu băng rộng thực chức khuếch đại tín hiệu đổi tần số tuyến lên thành tần số tuyến xuống Yêu cầu đặc tuyễn nhiễu phải đạt cho tỷ số sóng mang tạp âm phải tốt cho tuyến lên Hệ thống thu băng rộng thường đạt hệ số khuếch đại 50 ÷ 60dB đủ để bù lại suy hao lọc đổi tần Do yêu cầu độ tin cậy cao nên hệ thống thu băng rộng có làm việc dự phịng, có cố tự động chuyển mạch sang dự phòng LO AMP LNA Bộ trộn Lọc đầu vào Bộ ghép Bộ trộn LNA AMP LO Hình 1.3 Sơ đồ thu băng rộng Tín hiệu sóng mang khuếch đại LNA vào trộn tần đổi tần nhờ dao động nội LO Bộ đổi tần thiết kế cho đổi tần số sóng mang thu từ mặt đất phát lên tần số phát xuống mặt đất với mức tổn hao nhỏ cỡ -5 ÷ -6dB Thơng thường vệ tinh thực dịch 2225MHz tần số thu từ tuyến lên tần số phát xuống mặt đất Bộ dao động nội phát tần số 2225MHz có độ ổn định cao, cơng suất từ dao động nội tới đầu vào trộn cỡ 10dB kỹ thuật nhân tần mạch vịng khố pha Bộ dao động nội ổn nhiệt cao để đảm bảo độ ổn định yêu cầu - Bộ phân kênh đầu vào IMUX [2] Vệ tinh có phân kênh chia dải tần 500MHz thành băng tần nhỏ có độ rộng băng phát đáp Các băng tần nhỏ khuếch đại phát đáp sau chúng tổ hợp lại trước đưa anten phát xuống mặt đất Thực chất phân kênh cấu tạo Circulator lọc băng thơng Tín hiệu từ đầu khuếch đại băng rộng đưa vào đầu vào phân kênh, sóng mang nằm dải băng tần 500MHz chia thành hai đường cung cấp cho hai nhóm kênh chẵn lẻ Việc chia thành hai nhóm kênh chẵn lẻ tạo phân tích tần số kênh nhóm rõ rệt hơn, làm giảm thiểu nhiễu kênh lân cận Bộ Circulator làm nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho kênh, lọc có độ rộng độ rộng băng phát đáp đặc tuyến lọc có đặc tính sườn tốt cho phép loại bỏ ảnh hưởng kênh kề bên Lọc Kênh đầu chặn Lọc Lọc Kênh đầu lẻ Bộ ghép Lọc Circulator Hình 1.4 Sơ đồ phân kênh đầu vào - Bộ khuếch đại cơng suất cao Tín hiệu từ phân kênh đầu vào IMUX sau qua suy giảm điều khiển từ xa để chỉnh hệ số khuếch đại tiền khuếch đại đến khuếch đại công suất cao HPA Các khuếch đại cơng suất cao HPA có nhiệm vụ cung cấp cơng tín hiệu có cơng suất đủ lớn trước đưa anten phát để phát xuống đất tuyến xuống Các khuếch đại công suất cao vệ tinh thông tin sử dụng đèn sóng chạy TWT (Traveling Wave Tube) Ưu điểm đèn sóng chạy khuếch đại dải tần rộng, hiệu suất cao đảm bảo yêu cầu cho việc truyền tín hiệu cao tần Bộ tiền khuếch đại dùng Diode Tunnel tần số 6GHz với phát đáp 6/4GHz cho khuếch đại thông số tần số 14GHz phát đáp 14/12GHz Ngày nay, khuếch đại thường dùng Transistor trường FET cho chất lượng độ ổn định công suất cao có cơng suất khoảng từ ÷ 15W - Bộ ghép kênh đầu OMUX [2] Sau qua khuếch đại cơng suất cao HPA, tín hiệu kênh tập hợp lại đầu phát đáp ghép kênh đầu Circualtor Lọc Anten Bộ lọc hài Lọc Kênh Lọc Kênh Lọc Kênh Hình 1.5 Sơ đồ phân kênh đầu Tín hiệu từ kênh qua lọc băng thông đến Circulator tập hợp lại Lúc tín hiệu dải tần 500 MHz đủ công suất tần số sóng mang tuyến xuống, trước đưa anten phát chúng đưa qua lọc sóng hài khơng mong muốn tạo tượng xuyên điều chế lọc khuếch đại khơng hồn tồn tuyến tính b Anten vệ tinh thơng tin Anten vệ tinh thơng tin thực chức nhận tín hiệu cao tần truyền lên từ trạm mặt đất phát phát tín hiệu cao tần xuống trạm mặt đất thu Tuỳ theo chức vệ tinh có loại anten sau: Anten dùng để đo xa điều khiển từ xa, thường băng tần VHF Anten siêu cao tần dùng cho hệ thống thông tin qua vệ tinh Các vệ tinh địa tĩnh thường dùng loại anten phát tia bao trùm (Global Beam) có độ rộng mức suy hao dB 17 ÷ 180 Anten búp sóng nhọn chừng vài độ dùng để phủ sóng vùng hẹp định gọi Spot Beam, loại đảm bảo công suất không thay đổi vùng bao phủ Đối với vùng phủ toàn cầu sử dụng anten vòi phun dải tần 6/4 GHz Các vòi phun xạ trực tiếp tới bề mặt Trái Đất mà không cần mặt phản xạ Để điều khiển hình dáng vùng phủ mặt đất cơng suất phát theo ý muốn, anten vệ tinh trang bị đầu thu phát sóng kết cấu bề mặt phản xạ Cũng sử dụng anten mặt phản xạ có nhiều vịi phun tiêu điểm 10 C/Td = 10-15.748 W/K (C/Tt)-1 = (10-15.197W/K)-1 + (10-15.748W/K)-1 C/Tt = 1.83*10-16 (W/K) hay C/Tt = -157.37 (dBW/K) Ta có tỷ số sóng mang cường độ tạp âm tuyến là: C/N0 = C/Tt + 228.6dB C/N0 = -157.37dBW/K + 228.6dB C/N0 = 71.23 (dBHz) Ta có tỷ số sóng mang tạp âm tuyến là: C/N = C/N0 – 10log BOCC (BOCC(bps) băng tần chiếm dụng) C/N = 71.23 – 10log 1.2288*106 (BOCC = 0.6*Rb) C/N = 10.34 (dB) (lớn C/N danh định 10 dB) Ta có tỷ số lượng bít cường độ tạp âm tuyến là: Eb/N0 = C/N0 - 10log R Eb/N0 = 71.23dBW/K - 10log 2.048*106 Eb/N0 = 8.12 (dB) (lớn Eb/N0 danh định dB) 3.8 Kết luận chương Ta nhận thấy công suất phát tối thiểu HPA trạm mặt đất Nghệ An lên vệ tinh Thaicom3 0.616(W) vệ tinh nhân với tỷ số C/N = 10.34 dB (lớn C/N danh định 10dB), sau tín hiệu khuếch đại, đổi tần phát xuống trạm đầu cuối Hồng Kông, tín hiệu từ vệ tinh Thaicom3 phát xuống có tỷ số Eb/N0=8.12dB (lớn Eb/N0 danh định 8dB) Do đó, trạm đầu cuối Hồng Kơng thu tín hiệu xử lý với tỷ lệ lỗi bít đặt cho kênh thuê riêng 10-9 Vậy công suất phát tối thiểu trạm mặt đất Nghệ An 0.616 (W) 87 KẾT LUẬN Để đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa - đại hóa kinh tế, vai trị ngành viễn thơng nói chung thơng tin vệ tinh nói riêng ngày quan trọng Việc phát triển sở hạ tầng viễn thông mạnh không tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế mà cịn góp phần đảm bảo phân phối phúc lợi xã hội cách công Khi thông tin liên lạc phát triển dịch vụ viễn thơng cung cấp rộng khắp tồn quốc không người dân thành thị mà nông thơng hưởng lợi ích y tế, giáo dục văn hoá Việc sử dụng dịch vụ viễn thông làm tăng suất lao động cải thiện chất lượng sống người dân Do đặc điểm địa hình Việt Nam phức tạp, có nhiều khu vực đồi núi hiểm trở, hẻo lánh quần đảo xa xôi nên việc thiết lập tuyến thông tin tầm thấp truyền thống cáp đồng trục, cáp quang, vi ba… gặp nhiều khó khăn Việc triển khai mạng thơng tin vệ tinh thực nước ta từ năm 1995 góp phần quan trọng phát triển kinh tế đảm bảo an ninh trị chủ quyền lãnh thổ quốc gia Thông tin vệ tinh hệ thống thông tin lớn so với loại thông tin khác Việc nắm bắt vấn đề thơng tin vệ tinh cịn hạn chế chưa sâu sắc em tìm hiểu số vấn đề sau: + Đầu tiên em biết nhìn tổng quan thơng tin vệ tinh địa tĩnh, lịch sử xu hướng phát triển kỹ thuật thông tin vệ tinh, đặc điểm ứng dụng thông tin vệ tinh, cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh + Thứ hai kỹ thuật trạm mặt đất thông tin vệ tinh Mỗi phần tử trạm mặt đất với công nghệ nội đối tượng kỹ thuật trực tiếp vệ tinh thông tin chúng đầu vào quan trọng để toán thiết lập tuyến truyền dẫn cho kết xác 88 Các kỹ thuật, cơng nghệ có liên quan trực tiếp tới thông tin vệ tinh số kỹ thuật điều chế/ giải điều chế, phương pháp đa truy nhập… sử dụng hệ thống thông tin vệ tinh Mô tả cách thức để phân tích tính tốn thơng truyền dẫn cho sóng mang số cho kênh thuê riêng tuyến thơng tin vệ tinh Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng đường truyền tuyến thông tin vệ tinh địa tĩnh loại suy hao, can nhiễu gây tạp âm, mưa, xuyên cực, giao thoa… khoảng cách khổng lồ mà phải tính đến q trình đánh giá phân tích Với thời gian nghiên cứu, tìm hiểu khơng cộng với hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn em hồn thành đề tài “tính tốn lượng đường truyền cho trạm mặt đất” trình bày bốn chương Với khả hạn hẹp ngoại ngữ tài liệu vấn đề tồn tiếng Anh chắn đồ án em cịn nhiều thiếu sót Em kính mong thầy giáo đóng góp ý kiến bổ sung thêm để đề tài em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] KS Nguyễn Đình Lương dịch, Thông tin vệ tinh, Tổng cục Bưu điện, 1997 [2] TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình Thơng tin di động, Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng, 2002 [3] Thông tin vệ tinh địa tĩnh, Trường đại học Công Nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội [4] GV Nguyễn Trung Tấn, Bài giảng Thông tin vệ tinh, Trung tâm kỹ thuật viễn thông [5] http://www.tapchibcvt.gov.vn/, truy nhập cuối 05/05/2010 [6] http://vi.wikipedia.org/, truy nhập cuối ngày 28/03/2010 [7] http://rfd.gov.vn/, truy nhập cuối ngày 28/03/20 90 ngày MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT ĐỒ ÁN PHẦN MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Nguyên lý thông tin vệ tinh .5 1.1.1 Phân đoạn không gian 1.1.2 Phân đoạn mặt đất 15 1.2.3 Hệ thống cung cấp nguồn điều hoà nhiệt [7] 16 1.2 Đặc điểm thông tin vệ tinh .16 1.2.1 Các thuật ngữ cho quỹ đạo vệ tinh 19 1.2.2 Các kiểu quỹ đạo [3] 20 1.2.3 Phân bố tần số thông tin vệ tinh 25 1.3 Các loại hình dịch vụ thông tin vệ tinh 27 1.4 Đa truy nhập thông tin vệ tinh 28 1.5 Phổ tần số làm việc thông tin vệ tinh 31 1.5.1 Khái niệm cửa sổ vô tuyến 31 1.5.2 Phân định tần số 33 1.5.3 Tần số sử dụng thông tin vệ tinh 33 1.6 Các loại hình dịch vụ thơng tin vệ tinh 34 1.7 Kết luận 34 Chương 2: KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT .36 2.1 Anten trạm mặt đất 36 2.1.1 Các loại anten trạm mặt đất 36 2.1.2 Hệ thống bám vệ tinh 38 2.1.3 Hệ số tăng ích anten 39 2.1.4 Góc độ rộng búp sóng 40 91 2.2 Kỹ thuật điều chế giải điều chế tín hiệu .41 2.2.1 Giới thiệu 41 2.2.2 Kỹ thuật điều chế tần số (FM) 42 2.2.3 Kỹ thuật giải điều chế sóng mang điều tần (FM) 42 2.2.4 Điều chế số 43 2.2.5 Kỹ thuật giải điều chế sóng mang PSK 43 2.3 Kỹ thuật đa truy nhập 44 2.3.1 Các vấn đề lưu lượng 44 2.3.2 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 47 2.3.3 Các chế truyền dẫn 48 2.3.4 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 52 2.3.5 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 53 2.4 Các thiết bị truyền dẩn số mặt đất 54 2.4.1 Số hố tín hiệu tương tự 54 2.4.2 Thiết bị ghép kênh phân chia theo thời gian TDM 56 2.4.3 Thiết bị bảo mật (Encryption) [6] 56 2.4.4 Bộ mã hoá kênh (Channel Encoder) 58 2.4.5 Bộ tiêu tán lượng 58 2.5 Kết luận chương 59 Chương 3: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TỐN ĐƯỜNG TRUYỀN 61 3.1 Các tiêu kỹ thuật 61 3.2 Tổn hao đường truyền công suất tạp âm, công suất sóng mang .62 3.2.1 Truyền dẫn khơng gian tự 62 3.2.2 Tổn hao đồng chỉnh anten [4] 63 3.2.3 Tổn hao khí điện ly 64 3.2.4 Công suất tạp âm 64 3.2.5 Độ lợi ănten độ rộng chùm tia 68 3.3 Tỷ số tín hiệu tạp âm 68 3.3.1 Mối quan hệ chất lượng tỷ số tín hiệu tạp âm 68 92 3.3.2 Tỷ số tín hiệu tạp âm đường lên 70 3.3.3 Tỷ số tín hiệu tạp âm đường xuống 73 3.3.4 Tỷ số tín hiệu tạp âm kết hợp đường lên đường xuống 74 3.3.5 Tỷ số tín hiệu tạp âm kết hợp tạp âm điều chế giao thoa 74 3.4 Ảnh hưởng mưa 75 3.4.1 Dự trữ pha đinh mưa đường lên 75 3.4.2 Dự trữ pha đinh mưa đường xuống 76 3.5 Dự trữ đường truyền viba số 77 3.6 Tính tốn độ sẵn sàng .77 3.6.1 Các tiêu sẵn sàng 77 3.6.2 Tính tốn độ sẵn sàng 78 3.7 Tính tốn đường truyền cho trạm Nghệ An 80 3.7.1 Đặt vấn đề 80 3.7.2 Tính cơng suất phát tối thiểu trạm mặt đất Nghệ An 81 3.8 Kết luận chương 87 KẾT LUẬN .88 TÀI LIỆU THAM KHẢO .90 93 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Trang Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống thơng tin vệ tinh Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo phát đáp Hình 1.3 Sơ đồ thu băng rộng Hình 1.4 Sơ đồ phân kênh đầu vào Hình 1.6 Cấu hình trạm mặt đất 15 Hình 1.7 Độ cao viễn điểm ha,cận điểm hp, góc nghiêng i đường nối điểm cực La 19 Hình 1.8 Quỹ đạo vệ tinh 21 Hình 1.9 Quỹ đạo chuyển động vệ tinh 22 Hình 1.10 Các dạng quỹ đạo vệ tinh 23 Hình 1.11 Quỹ đạo địa tĩnh 24 Hình 1.12 Frequency Division Multiple Access 29 Hình 1.13 Hoạt động mạng theo nguyên lý TDMA 30 Hình 1.14 Code Division Multiple Access 29 Hình 1.15 Đồ thị biểu dễn suy hao mưa tầng điện ly theo tần số 32 Hình 2.1 Anten phản xạ parabol 37 Hình 2.2 Cấu hình gương Cassegrain 37 Hình 2.3 Anten lệch 38 Hình 2.4 trình bày nguyên lý điều chế Nó bao gồm 43 Hình 2.5 Phương pháp truyền thơng tin sóng mang đường truyền 45 Hình 2.6 Phương pháp truyền thơng tin sóng mang trạm phát 46 Hình 2.7 Cấu hình truyền dẫn FDMA a FDM/FM/FDMA 48 Hình 2.8 Sơ đồ truyền dẩn FDMA 49 Hình 2.9 Hoạt động mạng theo nguyên lý TDMA 52 Hình 2.10 Code Division Multiple Access 52 94 Hình 2.11 Nguyên lý truyền dẫn bảo mật 57 Hình 2.12 Nguyên lý mã hoá kênh 58 Hình 3.1 Phân loại nguồn tạp âm 64 Hình 3.2 Các tuyến nhiễu 66 Hình 3.3 Phân bố tạp âm 67 Hình 3.4 Quan hệ C/N cần thiết chất lượng đường truyền 69 Hình 3.5 Thủ tục thiết kế tuyến có xét đến độ khơng sẵn sàng mưa 78 Hình 3.6 Lắp đặt trạm mặt đất phân tập theo không gian 79 Hình 3.7 Sơ đồ đường truyền 81 95 DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Trang Bảng 1.1 Băng tần ký hiệu chúng 26 Bảng 1.2 Phân chia băng tần sử dụng cho thông tin vệ tinh 27 Bảng 1.3 Đồ thị biểu dễn suy hao mưa tầng điện ly theo tần số 32 Bảng 1.4 Tần số sử dụng thông tin vệ tinh 33 96 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Viết tắt Tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bít BO Back Off Độ lùi BSS Broadcast Sattelite Services Dịch vụ vệ tinh quảng bá CCIR Comite Consultatif International Uỷ ban tư vấn vô tuyến quốc tế des Radiocommunications Đa truy nhập phân chia theo CDMA Code Division Multiplex Access C/N Carrier to Noise Power Ratio Tỷ số sóng mang tạp âm DBS Direct Broadcast Sattelite Vệ tinh quảng bá trực tiếp D/C Down/Convertor Bộ biến đổi hạ tần DSI Digital Speech Interpolation Nội suy tiếng nói số DTH Direct To Home Trực tiếp đến nhà Eb/N0 Energy per Bit to Noise EIRP FCC FDM FDMA mã Tỷ số lượng bít mật độ tạp âm Equiralent Isotropic Radiated Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương Power Federal Communication Comission Frequency Division Multiplex Ủy ban thông tin liên bang Ghép kênh phân chia theo tần số Frequency Division Multiplex Đa truy nhập phân chia theo Access tần số FSS Fixed Satellite Services Dịch vụ vệ tinh cố định GaAs-FET Gali-Arsenic Effect Tranzito trường loại bán dẫn Field 97 Transistor hỗn tạp Gali-Arsenic GSO Geostationary Orbit Quỹ đạo địa tĩnh HDTV High Definition Television HEO High Earth Orbit Quỹ đạo trái đất tầm cao HPA High Power Amplifier Bộ khuếch đại công suất cao IBS Intelsat Business Service Thương mại Intelsat IF Intermediate Frequency Tần số trung tần IMUX In Multiplexer Bộ phân kênh đầu vào INMASAT International Maritime Sattelite International INTELSAT Telecommunications Sattelite Organization ISDN ITU Intergrated Truyền hình số độ phân dải cao Thông tin vệ tinh hàng hải Tổ chức vệ tinh viễn thông quốc tế Digital Mạng thông tin số đa dịch vụ Service tích hợp Netword International Telecommunications Union Liên đồn viễn thơng quốc tế LEO Low Earth Orbit Quỹ đạo trái đất tầm thấp LNA Low Noise Amplifier Bộ khuếch đại tạp âm thấp MARISAT Maritime Satellite Vệ tinh hàng hải MEO Medium Earth Orbit Quỹ đạo trái đất tầm trung MOD Modulator Bộ điều chế NGSO Non Geostationary Orbit Quỹ đạo không địa tĩnh OMUX Out Multiplexer Bộ ghép kênh đầu PM Phase Modulation Điều chế pha PSK Phase Shift Keying Điều chế pha số PSTN Public Switch Networds 98 Mạng chuyển mạch công cộng Điều chế khóa chuyển pha QPSK Quadrature Phase Shift Keying RB1 Reference Burst Cụm chuẩn RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SCPC Single Channel Per Carrier SES Satellite Earth Station Trạm mặt đất SSPA Solid State Power Amplifier Bộ khuếch đại bán dẫn S/N Signal/Noise Tỷ số tín hiệu tạp âm TB1 Traffic Burst Cụm lưu lượng TDM Time Division Multiplex TDMA Time Division Multiplex Access TT&C TWTA Telemetry, Tracking Một kênh sóng mang Ghép kênh phân chia theo thời gian Đa truy nhập phân chia theo thời gian and Đo lường từ xa, bám điều khiển Command Traveling vng góc Wave Tube Amplituder Bộ khuếch đại đèn sóng chạy U/C Up/Convertor Bộ biến đổi nâng tần UHF Ultra High Frequency Tần số cực cao VHF Very High Frequency Tần số cao VSAT Very Small Apertude Terminal Đầu cuối có độ nhỏ WARC World Administrative Radio Hội nghị quản lý vô tuyến giới Conference 99 ABSTRACT Purpose of the design with the theme.” To study system imformation satellite” is to learn for general imformation satellite To include the face of the earth and space Ground stations to receive the flow of siguals from terrestrial networks or directly from the terminal of the user,process and it to play at protectected satellite in frequence and suitabele power for activities of satellite Three law Kepler in each satellite to move around earth must to obey We know paticular trait of information satellite to compare with system information under beach and up earth is have aptutude It have three law is FDMA, TDMA CDMA Toreckon and design a gland information satellite good and economy Satellite information have strength salient and speed to develop is quickly now.and hope in future it will sapare parts each one other satellite information 100 101 ... thông mặt đất 2.1 Anten trạm mặt đất 2.1.1 Các loại anten trạm mặt đất Có nhiều loại anten khác sử dụng trạm mặt đất Tuỳ theo tiêu chuẩn loại trạm mà đường kính anten thu – phát trạm mặt đất thơng... tài: ? ?Tính tốn lượng đường truyền cho trạm mặt đất? ?? tìm hiểu tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh gồm hai phần phần không gian phần mặt đất Trạm mặt đất tiếp nhận luồng tín hiệu từ mạng mặt đất. .. thiết bị trợ giúp cho hoạt động trạm điều khiển trung tâm giám sát vệ tinh [2] + Phân đoạn mặt đất: trạm thu – phát mặt đất PhÇn kh«ng gian Trạm mặt đất Trạm điều khiển TT&C Phần mặt đất g ốn xu k