hình tƣơng tự analog
Tần số thấp nhất của phát số T-DMB cách sóng mang âm thanh K9 là hơn 1,5 MHz. (lớn hơn khoảng cách của tần số thấp nhất của phát số DVB-T K29 cách sóng mang âm thanh K28 là: 1,546 – 0,445 = +1,101 MHz) Hiện phát DVB-T không gây can nhiễu sang kênh âm thanh của kênh analog thấp.
Tần số cao nhất của phát số T-DMB cách sóng mang hình K11 là 1,122 MHz. Qua tính toán thấy rằng giá trị 1,122 MHz của T-DMB nhỏ hơn khoảng cách của phát số DVB-T trên K30 cách sóng mang hình K31 là: 1,445 – 1,122 = 0,323 MHz.
Vì vậy, trong quá trình phát sóng thử nghiệm, THVN sẽ tiến hành khảo sát, đo đạc khả năng ảnh hƣởng của Block 10C T-DMB sang thu analog K11( đã tiến hành đo đạc T-DMB trực tiếp máy thu trong Chƣơng 3 ).
Nếu xảy ra can nhiễu, THVN sẽ sử dụng bộ lọc dải hoặc bộ lọc Notch đặt tại đầu ra của máy phát T-DMB (ở tần số 215,36MHz, cách tần số trung tâm kênh 10C 213,36 MHz là: 215,36 -213,36 = 2MHz) để không cho các thành phần có tần số cao hơn 214,13 ÷214,14 MHz dẫn lên anten phát bức xạ ra không gian, khử triệt để can nhiễu của T-DMB sang thu analog K11. Những bộ lộc Notch do nhiều hãng chế tạo đều phát huy hiệu quả.
Hình 2.3: Bộ lọc Notch
- Cũng theo số liệu phân tích trên đây, có thể analog K11 (vùng tần số của sóng mang hình) sẽ làm ảnh hƣởng sang thu số K10C của T-DMB. Thực tế, điều chế hình của công nghệ phát hình analog không phải là điều biên 2 dải hoàn chỉnh, mà là điều biên cụt nên thành phần phổ vùng tần số lân cận sóng mang hình không rộng, không lấn vùng tần số 10C của T-DMB. Đó cũng là đặc điểm rất khác biệt của điều biên cụt trong máy phát hình analog.
2.2.2 Phân tích ảnh hƣởng can nhiễu truyền hình tƣơng tự sang truyền hình số T-DMB
- Can nhiễu từ kênh 9:
Fv + (2 x 4,43MHz = 8,86) = 199,25 + 8,86 = 208,11 MHz (vào 1) Fv + (2 x 6,5MHz = 13) = 199,25 + 13 = 212,25 MHz (vào 3)
Rất may, tại Hà Nội máy phát analog K9 đã có lọc tốt nên không gây can nhiễu cho thu số T-DMB.
- Can nhiễu từ kênh 11:
Fv – 4,43 = 215 -4,43 = 210,82 MHz; [ can nhiễu vào cuối 2: 209,936 + 0,768 = 210,704 MHz]
Fv – 6,5 = 215 -6,5 = 208,75 MHz [ can nhiễu vào 1]
Tuy nhiên, thực tế triển khai DVB-T tại nhiều vùng (với kiểu điều chế với nhiều chòm sao nhất 64-QAM) cho thấy khả năng chống can nhiễu của công nghệ kỹ thuật số DVB-T đã rất hiệu quả. Nhiều tài liệu và thực tế triển khai tại Việt Nam cho thấy “tỷ số bảo vệ” (tức là tỷ lệ của tín hiệu hữu ích trên tín hiệu can nhiễu) của thu số thấp hơn thu analog).
Khi phát T-DMB chỉ sử dụng kiểu điều chế DQPSK, nên sẽ còn hiệu quả hơn DVB-T trong việc chống can nhiễu.
Hiệu quả chống can nhiễu của T-DMB đã thể hiện rõ, khi phát T-DMB tần số trùng vào đúng sóng mang hình của K9 analog (phát thử tại trụ sở BroadtechSC (đƣờng chim bay cách cột phát sóng khoảng 500 – 600 m). Khi đó, máy thu T-DMB vẫn cho
hình ảnh và âm thanh bình thƣờng, không bị lỗi hay dừng hình. Cƣờng độ trƣờng của sóng mang hình của K9 tại phòng phát thử T-DMB không ảnh hƣởng đến quá trình thu T-DMB.
- Can nhiễu trùng kênh giữa Hải Phòng và Hà Nội:
Tại Hải phòng đang phát analog K10 (chƣơng trình VTV1 – công suất 10KW). Nhƣng cƣờng độ trƣờng phát không quá đƣợc 30 km (về hƣớng Hà Nội).
Những vùng tại Hƣng Yên, Hải Dƣơng ngƣời dân thu VTV1 qua kênh 9 phát tại Hà Nội – công suất 30 KW.
Tại Hà Nội, Đài THVN phát thử nghiệm T-DMB trên K10 với công suất 1 KW số, hệ thống anten có 1 dàn gồm 4 panel anten kép; nên cƣờng độ trƣờng phát không quá 25 km. Tiêu chuẩn cƣờng độ trƣờng cho thu T-DMB (đối với băng tần VHF) theo quy định của ITU – R.BS 1660 là 58dBµV/m.
Mặt khác, khoảng cách giữa Hà Nội và Hải Phòng xấp xỉ 90km, do đó việc phát số T-DMB trên K10 tại Hà Nội, sẽ không có vùng chồng lấn sóng T-DMB và sóng analog K10.
VTV đã thực hiện các phép đo tại Hải Dƣơng, Hƣng Yên, Hà Nội (bảng thông số đo trong phần Phụ Lục) cho thấy cƣờng độ trƣờng K9 (phát từ Hà Nội) cao hơn cƣờng độ trƣờng K10 (phát đi từ Hải Phòng).
Công suất phát số T-DMB thấp (1KW) hệ thống anten ít – tăng ích của hệ thống anten không cao. Vì vậy, về lý thuyết sẽ không xảy ra can nhiễu cho thu analog hiện nay. Nếu có xảy ra một thành phần can nhiễu nào đó, thì giá trị tuyệt đối của thành phần can nhiễu này cũng rất thấp, không thể gây ra can nhiễu, vẫn đảm bảo “tỷ số bảo vệ” cho thu analog tại các vùng ngƣời dân cần thu.
Bảng 2.9: Tiêu chuẩn cƣờng độ trƣờng tƣơng đƣơng thu nhỏ nhất tại độ cao anten là 10m theo ITU-R BS. 1660
Băng tần Băng III
Cƣờng độ trƣờng tƣơng đƣơng nhỏ nhất
Vùng phần trăm hiệu chỉnh cho hệ số (50->99%)
Hiệu chỉnh độ lợi chiều cao anten Cƣờng độ trƣờng tƣơng đƣơng điểm giữa nhỏ nhất
35 +13 +10 58
KẾT LUẬN:
Trên đây là những phân tích lý thuyết, đánh giá số liệu về khả năng chen kênh phát số, T-DMB trong giai đoạn hiện nay. Những phân tích và đề xuất các giải pháp kỹ thuật trong quá trình thử nghiệm đã đƣợc suy tính tới.
Hơn nữa, tại Hàn Quốc, Ôxtraylia cũng đang phát T-DMB chen khe các kênh phát analog băng tần VHF.
Ngƣời dân vùng Hƣng Yên – Hải Dƣơng thu chƣơng trình VTV1 từ sóng của máy phát K9 phát từ Hà Nội. Ngƣời dân Hải Phòng thu VTV1 từ sóng của máy phát K10 (công suất 10KW) phát tại Hải Phòng. Cƣờng độ trƣờng của máy phát T-DMB (vùng tần số K10) sẽ không gây can nhiễu cho ngƣời dân thu xem VTV1 ở Hải Phòng và các vùng lân cận Hải Phòng (vùng không thu tốt K9 phát đi từ Hà Nội).
2.3 Ảnh hƣởng can nhiễu giứa truyền hình di động MediaFLO và các hệ thống truyền hình khác và ngƣợc lại
Theo nghiên cứu các khuyến nghị về truyền hình số di động của ITU, ETSI và một số tổ chức khác, sự khác nhau giữa truyền hình số di động theo tiêu chuẩn MediaFLO và DVB-H có thể cho là rất nhỏ trong nghiên cứu. Vì cả hai tiêu chuẩn đều dựa trên cơ sở điều chế OFDM nên cả hai cùng có giá trị C/N và các giá trị bảo vệ yêu cầu. Đề tài đã nêu ở phần ảnh hƣởng can nhiễu giữa truyền hình di động DVB-H và các hệ thống truyền hình khác.
CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP ĐO VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CAN NHIỄU CỦA TRUYỀN HÌNH SỐ DI ĐỘNG VỚI CÁC HỆ THỐNG
TRUYỀN HÌNH KHÁC VÀ NGƢỢC LẠI 3.1 Phƣơng pháp đo truyền hình di động
3.1.1 Phƣơng pháp đo truyền hình di động DVB-H
Hình 3.1: Mặt nạ phổ cho máy phát DVB-H độ rộng kênh 8MHz, Công suất máy phát: 39 <P 50 Dbw[14]
Bảng 3.1: Các điểm ngắt cho hệ thống DVB-H 8MHz Các tần số tƣơng đối so với tần số trung
tâm của kênh 8 MHz
Mức tƣơng đối trong độ rộng băng tần đo 4 kHz (dB) –20 –99 –12 –91 -6 -83 –4.2 –67.8 –3.81 –32.8 3.81 –32.8 4.2 –67.8 6 -83 12 –91 20 –99
Các điểm ngắt ±4.2 và ±3.81 lấy giá trị -67.8 dB và -32.8 dB.
Giá trị điểm ngắt (1) (với RBW 4 kHz )
(dB)
Giới hạn công suất (dBW) –89 – (P – 9) P 9 –89 9 P 29 –89 – (P – 29) 29 P 39 –99 39 P 50 –99 – (P – 50) 50 P
Giá trị của các điểm ngắt kế tiếp điểm ngắt cuối cao hơn giá trị của điểm ngắt cuối là 8dB.
Đối với K31 của Đài truyền hình Việt Nam phát theo chuẩn DVB-H tại Hà Nội. Công suất phát P=1KW = 30 dBW.
Bảng 3.3: Các điểm ngắt cho mặt nạ phổ của K31 phát theo chuẩn DVB-H 8MHz tại Hà Nội
Các tần số tƣơng đối so với tần số trung tâm của kênh 8 MHz
Mức tƣơng đối trong độ rộng băng tần đo 4 kHz (dB) –20 –90 –12 –82 -6 -74 –4.2 –67.8 –3.81 –32.8 3.81 –32.8 4.2 –67.8 6 -74 12 –82 20 –90
Hình 3.2: Mặt nạ phổ của K31 phát theo chuẩn DVB-H 8MHz tại Hà Nội
3.1.1.2Phương pháp đo DVB-H
a. Sơ đồ đo
Hình 3.3: Sơ đồ đo truyền hình số DVB-H. 1
2
1’ 2’
Thiểt bị sử dụng : máy phân tích phổ FSP3 (chi tiết như trong phụ lục). Phương pháp đo :
- Nếu đấu trực tiếp từ anten phát cao tần, không có bộ suy hao thì sử dụng sơ đồ đấu chuyển mạch tại điểm 1 và 1’, sau đó sử dụng máy phân tích phổ đo mặt nạ phổ của tin hiệu DVB-H;
- Nếu đấu qua đầu Monitoring test thì sử dụng sơ đồ đấu chuyển mạch tại điểm 2 và 2’ , sau đó sử dụng máy phân tích phổ đo mặt nạ phổ của tin hiệu DVB-H;
Đối với những máy phát có công suất nhỏ ta sử dụng qua bộ suy hao, còn đối với các máy phát có công suất lớn ta sử dụng qua bộ ghép nối và lọc.
b. Cách đặt thông số trên máy phân tích phổ
Đặt thông số đo trên máy FSP3: - Ấn Preset.
- Chỉnh Attenuation về 0 dBm
- Đặt tần số start, stop theo kênh cần đo. - Chọn RBW =3kHz hoặc 4kHz.
- Chọn VBW = 3kHz.
- Vào Line chọn các breakpoint cho mặt nạ phổ.
3.1.2 Phƣơng pháp đo truyền hình di động T-DMB
Theo khuyến nghị của ITU-R SM.1792 Đo phát xạ ngoài băng của các nguồn phát tín hiệu T-DAB và DVB-T phục vụ cho các mục đích kiểm soát.
3.1.2.1 Mặt nạ phổ
Mặt nạ phổ để bảo vệ các dịch vụ vô tuyến điện kề bên, mặt nạ phổ đƣợc hiểu là phổ ở khu vực lân cận của phổ nguồn phát chính. Độ lớn của bất kỳ phát xạ ngoài băng và phát xạ giả đều phải nhỏ hơn mặt nạ phổ.
Đối với nguồn phát tín hiệu T-DAB, theo khuyến nghị ITU-R BS.1660 định nghĩa gồm các mặt nạ phổ sau:
Các trƣờng hợp không cần yêu cầu cao
Các trƣờng hợp cần có yêu cầu cao và ở băng L Các phần diện tích trong khung 12D
Hình 3.4: Mặt nạ phổ của tín hiệu T-DAB[14
- Trong hình 3.4, mặt nạ phổ số 1 đƣợc sử dụng đo cho các block kề sát trên và sát dƣới trong một kênh T-DMB;
- Trong hình 3.4, mặt nạ phổ số 2 đƣợc sử dụng đo cho các block ở giữa trong một kênh T-DMB;
- Mặt nạ phổ số 3 đƣợc đo cho các kênh T-DMB chỉ sử dụng một block. Chú ý:
Đo tín hiệu T-DAB có thể đồng thời sử dụng cho các hệ thống khác nhƣ là T- DMB(theo ITU-R BT.2069)
Mặt nạ phổ yêu cầu cao đƣợc sử dụng cho kênh kề sát trên và sát dƣới trong băng đƣợc ấn định để bảo vệ dịch vụ vô tuyến điện liền kề. Đối với trƣờng hợp không yêu cầu cao đƣợc sử dụng cho bên trong băng tần đƣợc ấn định.
Các điểm góc của mặt nạ phổ gồm: ±0.77MHz, ±0.97MHz, ±1.75MHz và ±2.2MHz. Khi đo mặt nạ thƣờng đặt bộ lọc ở 4KHz 3.1.2.2 Phương pháp đo 3 2 1
Sơ đồ đo:
Hình 3.5: Sơ đồ đo T-DMB[14]
Thiết bị sử dụng: máy phân tích phổ FSP3 (chi tiết nhƣ trong phụ lục). Trong sơ đồ đo:
- T-DAB/DVB-T signal: Tín hiệu đầu vào T-DAB/DVB-T; - Attennuator : Bộ suy hao;
- Bandpass filter : Bộ lọc băng thông;
- Meansurement receiver : Máy thu ( máy phân tích phổ); - Computer : Máy tính (có thể có);
- Tracking generator : Hiệu chỉnh bộ lọc. Phƣơng pháp đo:
- Nếu tín hiệu T-DAB đầu vào từ đầu Monitoring test thì S1 nối vào điểm 1, S2 đóng rồi đo tín hiệu truyền hình số di động;
- Nếu đầu vào đo trực tiếp đầu cao tần RF thì S1 nối vào điểm 1, S2 ngắt rồi đo tín hiệu truyền hình số di động;
- S1 nối vào điểm 2 để kiểm tra phần bộ lọc hiệu chỉnh. Đặt thông số:
BW=3dB Span=2MHz RW= 3 hoặc 4KHz Suy hao anten: 0dB Chú ý đặt thông số
Điều chỉnh tín hiệu đầu vào tối đa không để quá tải, bƣớc điều chỉnh: 1dB.
3.1.3 Phƣơng pháp đo truyền hình di động MediaFLO
Hiện nay trên thế giới truyền hình di động MediaFLO chỉ thử nghiệm tại một số nƣớc nhƣ Mỹ, Nhật.. Tại Việt Nam không có triển khai truyền hình di động theo tiêu chuẩn MediaFLO. Vì vậy, đề tài không đo đƣợc phổ của truyền hình di động theo tiêu
chuẩn MediaFLO mà chỉ có thể đƣa ra bản phổ của hãng Qualcomm đã phát thử nghiệm trên kênh 55 tại Mỹ. Trong thời gian tới, đề tài sẽ bổ sung phƣơng pháp đo nếu truyền hình di động theo tiêu chuẩn MediaFLO phát sóng tại Việt Nam
3.2 PHƢƠNG PHÁP ĐO CƢỜNG ĐỘ TRƢỜNG
3.2.1 Khái niệm
Đo cƣờng độ trƣờng bằng anten có anten factor biết trƣớc. Anten factor Ke của anten thu đƣợc định nghĩa là tỷ số của cƣờng độ trƣờng E của sóng phẳng và điện áp ra V0 của anten tại trở kháng vào danh dịnh Zt. Thông thƣờng, thay vì cung cấp anten factor các nhà sản xuất thƣờng cung cấp độ lợi G của anten (so với một anten đẳng hƣớng). Khi đó Ke đƣợc biểu diễn:
Trong đó Z0=120π và Zt=50 Ω. Nếu tính theo thang logarit ke=20logKe áp dụng công thức
Cƣờng độ trƣờng khi tính đến suy hao cáp nối từ anten thu tới máy đo nhƣ sau (ke chƣa bao gồm suy hao cáp):
3.2.2 Cấu hình thiết bị đo
Phép đo cƣờng độ trƣờng đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị sau:
Anten đƣợc hiệu chuẩn
Mạng phối ghép và/hoặc đƣờng truyền dẫn
Máy thu đo hoặc máy phân tích phổ có: + Mạch suy hao và mạch chọn trƣớc
+ Các mạch khếch đại trƣớc bộ trộn tần chính và bộ lọc IF (có thể chuyển mạch đƣợc) có tỷ số băng thông 60/6 dB thấp
+ Bộ phận dò tìm và chỉ thị, ví dụ nhƣ đồng hồ đo số hoặc tƣơng tự, ghi đồ thị, hoặc bộ chuyển đổi A/D và thiết bị tính toán, hiển thị.
Nguồn hiệu chuẩn (ví dụ: tín hiệu chuẩn CW hay thiết bị phát tín hiệu tracking, phát xung hoặc tạp ngẫu nhiên), nguồn tín hiệu này cũng có thể là một phần của máy thu đo hoặc máy phân tích phổ.
Chú ý:
Khi đo các phát xạ đƣợc điều chế, các thông số về băng thông, các hàm thống kế bộ tách sóng và thông số thời gian của các thiết bị đo đƣợc sử dụng trong phép đo cƣờng độ trƣờng là tƣơng đối quan trọng. Các thông tin này thƣờng có sẵn và đi kèm với các thiết bị đƣợc sản xuất thƣơng mại nhƣng thƣờng là không đƣợc biết khi sử dụng kết hợp nhiều thiết bị đo trừ phi thực hiện các bƣớc cụ thể để đo hoặc tính
0 4 1 9.73 [MHz] , 30.81 e o t Z E f K V G Z G G 10 [ / ] 29.77[ ] [ ] 20 log ( [ ]), [ / ] [ ] [ / ]. e o e k dB m dB g dB f MHz E dB V m V dB V k dB m [dBμV/m] o[dBμV] e[dB/m] c[dB]. E V k
toán các thông số này. Việc kết hợp nhiều thiết bị đo cần ngƣời có kinh nghiệm và đây cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến các sai số phép đo.
Độ chính xác khi thực hiện phép đo kết hợp nhiều thiết bị đo là không thể dự tính đƣợc trừ phi biết trƣớc chi tiết về thiết bị và đấu nối, bao gồm cả các thông số nêu trên. Vì vậy, phƣơng pháp thƣờng sử dụng trên thực tế để hiệu chuẩn khi sử dụng kết hợp nhiều thiết bị đo là so sánh trực tiếp với thiết bị đo cƣờng độ trƣờng hoặc máy phát tín hiệu có các đặc tính ổn định và biết trƣớc.
Băng thông đo phải đủ rộng để thu đƣợc tín hiệu gồm tất cả các thành phần chủ yếu của phổ tín hiệu điều chế. Kiểu bộ tách sóng cần chọn phù hợp để đảm bảo đo đƣợc sóng mang tín hiệu.
3.2.3 Máy thu đo
Hiện có nhiều loại thiết bị dùng đo cƣờng độ trƣờng đƣợc điều khiển bởi các bộ vi xử lý, có dải tần rộng, đƣợc tích hợp bộ phát tín hiệu hiệu chỉnh, các bộ suy hao,