6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 Khái quát chung
Sơ đồ khối tổng quát hệ thống DTTB biểu diễn hình 3.1
Hình 3.1: Các khối chức năng của hệ thống DTTB
Trong chương này quan tâm đến đặc tính kênh truyền của hệ thống DVB-T2. Đặc tính lan truyền phụ thuộc vào tần số cũng như chế độ truyền, và các dịch vụ DTTB thường chiếm các dải RF VHF/UHF [2]. Không giống như khi truyền qua cáp đồng trục, tín hiệu vô tuyến của các hệ thống DTTB sẽ không chỉ đến máy thu thông qua đường dẫn trực tiếp mà còn trải qua phản xạ, nhiễu xạ và tán xạ. Các yếu tố địa hình như giữa máy phát và máy thu cũng đóng một vai trò quan trọng. Các hiệu ứng được đề cập trong đoạn này không phải lúc nào cũng tĩnh mà thay đổi theo thời gian. Tất cả những yếu tố này sẽ tạo thêm tính ngẫu nhiên không đáng kể cho tín hiệu nhận được và làm cho việc truyền tải đáng tin cậy và khả năng tiếp nhận mạnh mẽ trở nên khó khăn.
Về mặt thống kê, người ta có thể phân loại tác động của kênh vô tuyến đối với tín hiệu vô tuyến nhận được thành hai loại tùy thuộc vào khoảng cách lan truyền: hiệu ứng quy mô lớn và quy mô nhỏ. Nếu máy thu được đặt cố định tại một vị trí nhất định, công suất trung bình cục bộ của công suất tín hiệu vô tuyến nhận được sẽ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng quy mô lớn, bao gồm mất đường dẫn và hiệu ứng shadow của LOS. Hình 3.2 cho thấy tác động của các hiệu ứng ở quy mô lớn đối với công suất tín hiệu nhận được. Suy hao đường truyền (hoặc suy giảm đường dẫn) được định nghĩa là sự giảm mật độ công suất (tức là suy hao) của một sóng điện từ khi nó truyền trong không gian. Nghiên cứu cho thấy rằng đối với một kênh không dây, suy hao đường dẫn đôi khi có thể được biểu diễn bằng số mũ suy hao đường dẫn n, với giá trị của nó thường nằm trong khoảng từ 2 đến 4. Đối với sự lan truyền trong không gian tự do n = 2 và đối với môi trường suy hao tương đối n = 4.
Đối với các tòa nhà, sân vận động và các môi trường trong nhà khác, n có thể cao tới 6. Trong khi đường hầm có thể hoạt động như một ống dẫn sóng, n sẽ nhỏ hơn 2.
Hình 3.2: Hiệu ứng quy mô lớn và nhỏ của kênh vô tuyến
Hình 3.3: Đáp ứng xung kênh truyền h(t,τ) phản ánh cả hiệu ứng đa đường và thay đổi theo thời gian.
Hiệu ứng Shadow là hiện tượng sóng điện từ vô tuyến bị chặn lại bởi các ngọn đồi, cây cối, tòa nhà… gây ra sự biến đổi đáng kể trong cường độ trung bình của trường điện từ của tín hiệu vô tuyến. Shadow cũng được coi là có hiệu ứng trên quy mô lớn với đặc tính thống kê của nó thỏa mãn phân phối lognormal.
Tóm lại, hiệu ứng quy mô lớn được sử dụng để dự đoán hoặc đo lường sự biến đổi của công suất tín hiệu vô tuyến trung bình với khoảng cách truyền khoảng vài trăm bước sóng và xa hơn. Suy hao đường dẫn và hiệu ứng shadow cùng phản ánh thống kê hiệu ứng quy mô lớn của kênh vô tuyến.
Hiệu ứng quy mô nhỏ mô tả sự biến đổi nhanh và mạnh của công suất tín hiệu vô tuyến nhận được trong thời gian ngắn (theo thứ tự giây) hoặc khoảng cách ngắn (trong vài bước sóng). Sự đóng góp chính của sự biến đổi này là do tín hiệu vô
tuyến truyền đến máy thu thông qua các con đường khác nhau. Đối với hiệu ứng quy mô nhỏ, hai thuộc tính kênh vô tuyến có tầm quan trọng nhất: sự dịch chuyển Doppler (từ hiệu ứng Doppler), được tạo ra bởi chuyển động tương đối giữa máy phát và máy thu, tức là, kênh vô tuyến là biến thiên theo thời gian, và đặc tính trải trễ của các đường khác nhau trong môi trường đa đường. Rõ ràng các độ trễ khác nhau từ các kênh đa đường gây ra sự mở rộng thời gian trễ trên tín hiệu vô tuyến nhận được. Tác động của hai đặc điểm này được minh họa trong Hình 3.3. Hiệu ứng quy mô nhỏ của kênh vô tuyến rất quan trọng đối với việc nghiên cứu và phát triển trong việc lựa chọn công nghệ truyền dẫn cũng như thiết kế máy thu để đảm bảo hiệu suất đáp ứng cho hệ thống DTTB.