TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

MỤC LỤC
NỘI DUNG Trang
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG VỆ THÔNG TIN VỆ TINH 1
1.1. Giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh 1
1.1.1. Lịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế 1
1.1.2. Cấu trúc tổng thể và nguyên lý thông tin vệ tinh 1
1.1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh 2
1.1.3.1. Vệ tinh và các dạng quỹ đạo của vệ tinh 2
1.1.3.2. Phân chia dải tần cho thông tin vệ tinh 5
1.1.3.3. Ưu, nhược điểm của thông tin liên lạc qua vệ tinh: 6
1.2. Kỹ thuật thông tin vệ tinh 8
1.2.1. Phóng vệ tinh, định vị và duy trì vệ tinh trên quỹ đạo. 8
1.2.1.1. Phóng vệ tinh lên quỹ đạo địa tĩnh. 8
1.2.1.2. Duy trì vệ tinh trên quỹ đạo. 9
1.2.2. Cấu hình tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh. 9
1.2.2.1. Cấu trúc cơ bản của vệ tinh địa tĩnh. 10
1.2.2.2. Trạm điều khiển vệ tinh. 11
1.2.2.3. Các trạm mặt đất 12
1.3. Phương pháp đa truy nhập. 13
1.3.1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 13
1.3.2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 14
1.3.3. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 15
1.4. Các loại dịch vụ trong thông tin vệ tinh 16

1.5. Kết luận chương 18
Chương 2: VỆ TINH ĐỊA TĨNH VÀ KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT 19
2.1. Giới thiệu chung. 19
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

2.1.1. Quá trình phát triển của thông tin vệ tinh địa tĩnh. 19
2.1.2. Hoạt động của thông tin vệ tinh địa tĩnh 20
2.2. Vệ tinh thông tin địa tĩnh 22
2.2.1. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh 22
2.2.1.1. Phân đoạn không gian 22
2.2.1.2. Phân đoạn mặt đất 26
2.2.1.3. Hệ thống cung cấp nguồn và điều hoà nhiệt 27
2.3. Kỹ thuật trạm mặt đất. 27
2.3.1. Hệ thống anten. 27
2.3.1.1. Đặc tính, yêu cầu của anten trạm mặt đất 27
2.3.1.2. Phân loại anten 28
2.3.1.3. Các thông số của anten parabol đối xứng 29
2.3.2. Dải thông 33
2.3.3. Kỹ thuật trong truyền dẫn 34
2.3.3.1. Kỹ thuật đồng bộ: 34
2.3.3.2. Sửa lỗi mã: 34
2.3.4. Các thiết bị truyền dẫn số trên mặt đất 35
2.3.4.1. Số hoá tín hiệu tương tự 35
2.3.4.2. Thiết bị bảo mật (Encryption) 36
2.3.4.3. Bộ mã hoá kênh (Channel Encoder) 38
2.3.5. Kỹ thuật điều chế 38
2.4. Các thông số cơ bản trên tuyến truyền thông tin 39
2.4.1. Các mức công suất 39

2.4.1.1 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương 39
2.4.1.2. Công suất thu 40
2.4.2. Các loại suy hao 41
2.4.2.2. Suy hao do anten thu phát lệch nhau (hình 2.23) 41
2.4.2.3. Suy hao do không thu đúng phân cực 42
2.4.2.4. Suy hao do khí quyển 42
2.4.2.5. Suy hao do mưa và mây 42
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

2.4.3. Nhiễu trên tuyến thông tin 46
2.4.3.1. Các nguồn nhiễu 46
2.4.3.2. Mật độ phổ công suất tạp nhiễu N
0
46
2.4.3.3. Nhiễu nhiệt của một nguồn nhiễu 47
2.4.3.4. Hệ số nhiễu 47
2.3.3.5. Nhiệt độ nhiễu của bộ suy hao T
e
48
2.4.3.6. Nhiệt độ nhiễu của phần tử tích cực 48
2.4.3.8. Nhiễu nhiệt của anten T
A
50
2.4.3.9. Nhiễu nhiệt ở hệ thống thu 51
2.4.3.10. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu tại đầu vào decoder 51
2.4.3.11. Tỉ số năng lượng của Bit/mật độ tạp âm Eb/N0 (Energy of Noise
Density Ratio) 52
2.5. Kết luận chương 54

Chưong 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT 55
3.1. Tình hình chung 55
3.1.1. Sự phát triển hệ thống thông tinh vệ tinh thế giới 55
3.1.2. Sự phát triển hệ thống thông tinh vệ Việt Nam 55
3.1.3. Thông tin về vệ tinh viễn thông VINASAT-1 55
3.2. Vệ tinh viễn thông VINSAT 56
3.2.1. Tầm quan trọng của vệ tinh VINASAT-1 56
3.2.1.1. Nhà nước 56
3.2.1.2. Doanh nghiệp 57
3.2.1.3. Người dân 58
3.3. Quá trình vận hành và khai thác dịch thông qua VINASAT-1 61
3.3.1. Trạm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 61
3.3.2. Khai thác dịch vụ vệ tinh VINASAT-1 61
3.4. Các dịch vụ từ vệ tinh VINASAT-1 62
3.4.1. VINASAT-1 cho Bộ quốc phòng và công an 62
3.4.1.1. Lựa chọn băng tần 63
3.4.1.2. Các dịch vụ của hệ thống thông tin vệ tinh quân sự 64
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

3.4.2. VINASAT-1 cho các nhà cung cấp dịch vụ 65
3.4.2.1. Phát thanh lưu động 65
3.4.2.2. Truyền hình qua vệ tinh 66
3.4.2.3. Dịch vụ Internet băng rộng 68
3.4.2.3. Truyền hình hội nghi 70
3.4.2.4.Thông tin di động qua vệ tinh 70
3.4.2.5. VoIP và PSTN 71
3.4.2.7. Dịch vụ phát hình MPEG-4 72
3.4.2.8. Đào tại từ xa 73

3.4.2.9. Ứng dụng vệ tinh trong khí tượng thủy văn 73
3.5. Dự án VINASAT-2 74
3.6. Kết luận chương 75
Chương 4: THIẾT KẾ KÊNH TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUA VỆ TINH 76
4.1. Các thông số kỹ thuật 76
4.1.1. Tọa độ vệ tinh 76
4.1.2. Trạm mặt đất 76
4.2. Cơ sở thiết kế tuyến 79
4.2.1. Tính tuyến lên 79
4.2.1.1. Tuyến lên khi trời trong 79
4.2.1.2. Tuyến lên khi trời mưa 80
4.2.2. Tính tuyến xuống 80
4.2.2.1. Tính tuyến xuống khi trời trong 80
4.2.2.2. Tính tuyến xuống khi trời mưa 81
4.2.3. Tính tuyến tổng 81
4.2.3.1. Lùi công suất ngõ vào và ngõ ra 81
4.2.3.2. Độ lợi công suất vệ tinh 82
4.2.3.3. Quan hệ giữa độ lợi, EIRP và mật độ thông lượng công suất bão hoà82
4.2.3.4. Thông số tuyến tổng 83
4.3. Thiết kế tuyến truyền hình số vệ tinh VINASAT-1 132
O
E 85
4.3.1. Vị trí đặt trạm mặt đất 85
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

4.3.2. Thiết kế tính toán tuyến lên băng Ku 85
4.3.2.1. Băng Ku khi trời trong 85
4.3.2.2. Băng Ku khi trời mưa 88

4.3.3. Thiết kế tính toán tuyến xuống băng Ku 90
4.3.3.1. Băng Ku khi trời trong 90
4.3.3.2. Băng Ku khi trời mưa 92
4.4. Mô phỏng bài toán 93
4.4.1. Giao diện chương trình chính 93
4.4.2. Thông tin về chương trình thiết kế 94
4.4.3. Giao diện chương trình tính toán và thiết kế đường truyền vệ tinh 94
4.5. Kết luận chương: 95
KẾT LUẬN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
PHỤ LỤC……………………………….…………… …………………….………
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ARQ
Automatic Repeat Repuest
Phát lại tự động
BB
Base Band
Băng tần cơ bản
BER
Bit Error Rate
Tỉ lệ lỗi bít
CDMA
Code Division Multiple
Access
Đa nhập cập phân chia theo mã
D

Downlink
Tuyến xuống
D/C
Down Coverter
Đổi tấn tuyến xuống
DEM
Demodelation
Giải điều chế
DTH
Direct To Home
Phát trực tiếp đến trạm mặt đất
ES
Elementary Stream
Trạm mặt đất
ETRP
Equivalent Isotropic Radiated
Power
Công suất bức xạ đẳng hướng
f/d
focal/diameter
Tiêu cự/đường kính anten parabol
FDMA
Frequency Division Multiple
Access
Đa nhập cập phân chia theo tần
số
FEC
Forward Error Conrection
Sửa lỗi bên thu
GPS

Global Positioning System
Hệ thống vệ tinh toàn cầu
HDTV
High Definition Television
Truyền hình số độ phân giải cao
HPA
High Power Amplifine
Khuếch đại công suất cao
IF
Intermediate Frequency
Trung tần
IP
Internet Protocol
Giao thức mạng
IPS
Intrusion prevention system
Chống xâm nhập hệ thống
ISDN
Integrated services Digital
Network
Mạng số đa dịch vụ tổng hợp
ITU
International
Telecommunication Union
Liên đoàn viễn thông quốc tế
LNA
Low Nosie Amplifier
Khuếch đại tạp âm thấp
LO
Local Oscillator

Dao động nội
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

PCM
Pulse Code Modulation
Điều biến mã xung
PSDN
Public switched data network
Mạng chuyển mạch số công cộng
PSK
Phase shift keying
Khóa dịch pha
RF
Radio Frequency
Tần số vô tuyến
SES
Satellite Earth Station
Thu vệ tinh từ trạm mặt đất
TDMA
Time Division Multiple
Access
Đa nhập cập phân chia theo thời
gian
TNVN

Tiếng nói Việt Nam
TTVT-QS

Thông tin vệ tinh quân sự
TV
Television
Truyền hình
U
Uplink
Tuyến xuống
UPS
Uninterupted Power Supply
Nguồn điện không bao giờ ngắt
V/C
Up Coverter
Đổi tần tuyến xuống
VLAN
virtual local area network
Mạng LAN ảo
VoIP
Voice over Internet Protocol
Đàm thoại qua internet
VSAT
Very Small Aperture
Terminals
Thiết bị đầu cuối kích thước nhỏ
VSWR
Voltage Standing Wave
Radio
Hệ số sóng đứng
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Tên bảng
Trang
1.1
Quy định băng tần thông tin vệ tinh
5
2.1
Độ lợi anten với các đường kính khác nhau ở những băng tần
chính
33
2.2
Lượng mưa tương ứng với tổng thời gian suy giảm tín hiệu do
mưa trung bình trong năm
43
2.4
Quan hệ giữa hệ số nhiễu và nhiệt độ nhiễu
48
4.1
Quan hệ a và a’ phụ thuộc vị trí trạm mặt đất và vệ tinh
78
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

DANH MỤC HÌNH VẼ
Số hiệu
Tên hình vẽ
Trang

1.1
Sơ đồ đường thông tin vệ tinh
1
1.2
Vệ tinh quỹ đạo thấp
3
1.3
Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh
3
1.4
Sự suy giảm của sóng vô tuyến trong không gian
5
1.5
Sơ đồ qũy đạo Holmonn
9
1.6
Hệ thống thông tin vệ tinh
10
1.7
Cấu trúc cơ bản của vệ tinh
10
1.8
Sơ đồ khối chức năng của vệ tinh
10
1.9
Sơ đồ khối chức năng trạm mặt đất
12
1.10
Băng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhập
FDMA

14
1.11
Băng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhập
TDMA
14
1.12
Băng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhập
CDMA
15
1.13
Các dịch vụ qua vệ tinh
16
2.1
Cấu hình hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh
20
2.2
Sơ đồ cấu tạo bộ phát đáp
23
2.3
Sơ đồ bộ thu băng rộng
24
2.4
Cấu hình trạm mặt đất
26
2.5
Độ rộng búp sóng anten trạm mặt đất θ3dB ≤ 1,6O
28
2.6
Các loại anten dùng trong truyền hình vệ tinh
29

2.7
Cấu trúc của anten parabol đối xứng
29
2.8
Tín hiệu phản xạ trên bề mặt anten
30
2.9
Quan hệ giữa mức năng lượng ở rìa chảo và tỉ số f/D
30
2.10
Góc bức xạ của anten, beam width 3dB
31
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

2.11
Mô tả quan hệ G, D và
dB3

của anten parabol đối xứng
33
2.12
Các thành phần của một chuỗi truyền dẫn số qua vệ tinh
35
2.13
Nguyên lý truyền dẫn bảo mật
37
2.14
Nguyên lý của mã hoá kênh

38
2.15
Mô tả anten đẳng hướng
39
2.16
Anten thực bức xạ vùng A
40
2.17
Tính mức công suất thu
40
2.18
Tính suy hao thu phát
41
2.19
Suy hao do anten thu phát lệnh nhau
42
2.20
Lượng mưa trung bình (mm/h) của các vùng trên thế giới
43
2.21
Tính suy giảm do mưa của CCIR
44
2.22
Lượng mưa R0.01 (mm/h) vượt quá 0.01% của một năm trung
bình
45
2.23
Toán đồ xác định suy hao trên một đơn vị chiều dài trong mưa
γR (dB/Km)
46

2.24
Mật độ phổ công suất nhiễu N0
47
2.25
Xác định giá trị công suất nhiễu
47
2.26
Nhiệt độ nhiễu của hệ thống
49
2.27
Công suất nhiễu của hệ thống các mạch mắc nối tiếp
50
2.28
Nhiễu nhiệt mặt đất khi trời trong và khi mưa
50
2.29
Nhiễu từ bầu trời và mặt đất đến anten
50
2.30
Nhiệt độ nhiễu trên hệ thống thu
51
3.1
Vệ tinh VINASAT-1
59
3.2
Tầm bao phủ của sóng băng tần C
60
3.3
Tầm bao phủ của sóng băng tần Ku
60

3.4
Trung tâm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 Quế Dương
61
3.5
Sơ đồ tổ chức mạng mặt đất TTVT-QS
64
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

3.6
Mô hình cung cấp dịch vụ internet qua vệ tinh
68
3.7
Sơ đồ truyền hình hội nghị
70
3.8
Các thành phần chính cho cơ sở hạ tầng mạng di động qua vệ
tinh
70
3.9
Sơ đồ VoIP và PSTP
71
3.10
Mô hình mạng doanh nghiệp
72
3.11
Sơ đồ phát hình MPEG-4
72
3.12

Mô hình dịch vụ đào tạo từ xa
73
4.1
Mức tín hiệu trên vệ tinh
76
4.2
Góc mở vệ tinh nhìn về trái đất
76
4.3
Các góc của anten trạm mặt đất
77
4.4
Góc ngẩng e và góc phương vị a
77
4.5
Góc ngẩng e và một nửa góc mở vệ tinh 0
77
4.6
Mô tả tuyến lên (Uplink)
79
4.7
Mô tả tuyến xuống (Downlink)
80
4.8
Quan hệ công suất vào và ra đến bão hòa
81
4.9
Đặc tính chuyển đổi công suất của bộ phát đáp vệ tinh
82
4.10

Tuyến tổng
83
4.11
Các mức công suất ở tuyến lên Ku Quy Nhơn
88
4.12
Các mức công suất ở tuyến xuống Ku Quy Nhơn
92





Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin vệ tinh chỉ mới xuất hiệu trong hơn bốn thập kỹ qua nhưng đã phát
triển rất nhanh chóng trên thế giới cũng như trong nước ta, mở ra cho một thời kỳ
mới cho sự phát triển trong mọi lĩnh vực khoa học cũng như đời sống nói chung và
đặc biệt ngành viễn thông nói riêng.
Ngày nay chúng ta đang sống trong một thế giới của thông tin, nhu cầu thông
tin giữa con người với con người ngày càng lớn thuận lợi hơn và hoàn hảo hơn nhờ
vào các hệ thống truyền tin đa dạng như hệ thống thông tin vô tuyến hay hệ thống
thông tin hữu tuyến. Các hệ thống này thật sự là phương tiện cực kỳ hữu ích vì nó
có khả năng kết nối mọi nơi trên thế giới để vượt qua cả khái niệm về không gian và
thời gian giúp con người gần gũi nhau hơn mặc dù quãng đường rất xa, giúp con
người cảm nhận cảm nhận được cuộc sống hiện tại của thế giới xung quanh, thông
tin qua vệ tinh không chỉ có ý nghĩa truyền dẫn đối với quốc gia, khu vực còn mang

tính xuyên lục địa như vệ tinh toàn cầu. Nhờ có vệ tinh mà quá trình truyền thông
tin diễn ra giữa các châu lục trở nên tiện lợi và nhanh chóng thông qua nhiều loại
hình dịch vụ khác nhau.
Thông tin vệ tinh đã được ứng dụng vào nước ta bắt đầu từ những năm 80 mở ra
một sự phát triển mới của viễn thông Việt Nam. Thông tin vệ tinh có nhiều ưu điểm
nổi bật là vùng phủ sóng rất rộng, triển khai lắp đặt nhanh và khả năng cung cấp
dịch vụ đa dạng cho người dụng. Nó là phương tiện hữu hiệu nhất để kết nối thông
tin liên lạc với các vùng xa xôi, biên giới, hải đảo nơi mà mạng cố định không thể
với tới được, đồng thời thông tin vệ tinh nhờ ưu điểm triển khai lắp đặt và thiết lập
liên lạc nhanh sẽ là phương tiện liên lạc cơ động giúp ứng cứu kịp thời trong các
tình huống khẩn cấp.
Trước khi có vệ tinh VINASAT-1, Việt Nam đã thuê vệ tinh của các nước khu
vực để phục vụ cho nhu cầu thông tin. Vệ tinh VINASAT-1 đưa vào sử dụng áp
ứng ngày càng tăng về trao đổi thông tin, giảm chi phí thuê vệ tinh của các
nước,…mở ra một bước tiến mới cho viễn thông Việt Nam. VINASAT-1 đang vận
hành và khai thác tốt, sử dụng gần hết công suất và Việt Nam đã có dự án
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

VINASAT-2 sẽ được phóng và đưa vào sử dụng trong vài năm tới. Do đó việc hiểu
biết về thông tin vệ tinh là cần thiết.
Từ những vấn đề đó mà đề tài chỉ đi sâu nghiên cứu khảo sát về hệ thống thông
tin vô tuyến mà cụ thể là hệ thống thông tin vệ tinh. Phần nội dung của đề tài được
phân bố gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh.
Chương 2: vệ tinh địa tĩnh và kỹ thuật trạm mặt đất.
Chưong 3: Hệ thống vệ tinh viễn thông VINASAT.
Chương 4: Thiết kế kênh truyền dẫn thông tin qua vệ tinh.
Ngoài ra còn có một phần phụ lục để bổ sung nội dung cho một số vấn đề cần

được làm sáng tỏ trong phần nội dung của đề tài.
Thông tin vệ tinh là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật cao, việc tìm hiểu nghiên
cứu đòi hỏi phải có thời gian, kinh nghiệm và một kiến thức sâu rộng. Do đó, chắc
chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, cần được xem xét thấu đáo hơn.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các ý kiến đóng góp của các thầy cô và toàn thể
các bạn để đồ án được hoàn chỉnh hơn.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Nguyễn Đình Luyện đã tạo mọi điều
kiện và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án.
Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Kỹ thuật & Công nghệ, trường
Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong suốt thời gian học
tập tại trường.
Quy Nhơn, ngày 9 tháng 10 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Đầy


Đồ án tốt nghiệp Trang 1

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG VỆ THÔNG TIN VỆ TINH
1.1. Giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh
1.1.1. Lịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế
- Tháng 10 năm 1957 lần đầu tiên trên thể giới, Liên Xô phóng thành công vệ tinh
nhân tạo SPUTNIK-1. Đánh dấu một kỷ nguyên về thông tin vệ tinh.
- Năm 1958 bức điện đầu tiên được phát qua vệ tinh SOCRE của Mỹ, bay ở vĩ
đạo thấp.
- Năm 1964 thành lập tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế INTELSAT.
- Cuối năm 1965 Liên Xô phóng thông tin vệ tinh MOLNYA lên quỹ đạo elip.

- Năm 1971 thành lập tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế INTERSPTNIK gồm Liên
Xô và 9 nước XHCN.
- Năm 1927-1976 Canada, Mỹ, Liên Xô và Indonnesia sử dụng vệ tinh chi thông
tin nội địa.
- Năm 1979 thành lập tổ chức thông tin hành hải quốc tế qua vệ tinh
INMARSAT.
- Năm 1984 Nhật Bản đưa vào sử dụng hệ thống truyền hình trực tuyến qua vệ
tinh.
- Năm 1987 thử nghiệm thành công vệ tin phục vụ cho thông tin di động qua vệ
tinh.
- Thời kỳ những năm 1999 đến nay, ý tưởng và hình thành những hệ thống thông
tin di động và băng thông rộng toàn cầu sử dụng vệ tinh.
1.1.2. Cấu trúc tổng thể và nguyên lý thông tin vệ tinh







Hình 1.1: Sơ đồ đường thông tin vệ tinh
Tuyến lên
Vệ tinh
Trạm mặt đất
Trạm mặt đất
Tuyến xuống
Đồ án tốt nghiệp Trang 2

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Muốn thiết lập một đường thông tin vệ tinh, trước hết phải phóng một vệ tinh
lên qũy đạo và có khả năng thu sóng vô tuyến điện.Về tinh có thể là vệ tinh thụ
động, chỉ phản xạ sóng vô tuyến một cách thu động và không khuếch đại và biến
đổi tàn số. Hầu hết các vệ tinh thông tin hiện nay là vệ tinh tích cực. Vệ tinh sẽ thu
tín hiệu từ trạm mặt đất, (SES: Satellite Earth Station) biến đổi, khuếch đại và phát
lại đến một hoặc nhiều trạm mặt đất khác.
Tín hiệu từ trạm mặt đất vệ tinh, gọi là đường lên (uplink) và tín hiệu từ trạm
mặt từ vệ tinh về một trạm mặt đất khác đường xuống (downlink). Thiết bị thông tin
qua vệ tin bao gồm một số bộ phát đáp sẽ khuếch đại tín hiệu ở các băng tần nào đó
lên một công suất đủ lớn và phát về mặt đất.
1.1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh
1.1.3.1. Vệ tinh và các dạng quỹ đạo của vệ tinh
- Khái niệm: Một vệ tinh có khả năng thu và phát sóng vô tuyến điện khi được
phóng vào vũ trụ ta gọi là vệ tinh thông tin. Khi đó vệ tinh sẽ khuếch đại sóng vô
tuyến điện nhận được từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến các
trạm mặt đất khác.
Do vệ tinh chuyển động khác nhau khi quan sát từ mặt đất, phụ thuộc vào quỹ
đạo bay của vệ tinh, vệ tinh có thể phân ra vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh.
Mỗi loại vệ tinh có nhưng đặc điểm riêng, tùy theo từng loại ứng dụng mà việc
sử dụng vệ tinh cũng khác nhau.
- Quỹ đạo của vệ tinh:
Khi quan sát từ mặt đất, sự di chuyển của vệ tinh theo quỹ đạo bay người ta
thương phân vệ tinh thành hai loại:
+ Vệ tinh quỹ đạo thấp: là vệ tinh chuyển động liên tục so với mặt đất, thời
gian cần thiết cho vệ tinh để chuyển động xung quanh quỹ đạo của nó khác với
chu kỳ quay của quả đất (loại vệ tinh này được ứng dụng trong việc nghiên cứu
khoa học, quân sự, khí tượng thủy văn, thông tin di động, …)


Đồ án tốt nghiệp Trang 3

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy







Hình 1.2: Vệ tinh quỹ đạo thấp
 Ưu điểm:
 Phủ sóng được các vùng có vĩ độ cao > 81,3
o
.
 Góc ngẫng lớn nên giảm được tạp âm do mặt đất gây ra.
 Nhược điểm:
 Mỗi trạm phải có ít nhất hai anten và anten phải có cơ cấu điền chỉnh
chùm tia.
 Để đảm bảo liên lạc liên tục trong 24 giờ thì phải cần nhiều vệ tinh.
 Ứng dụng: Tổn hao đường truyền nhỏ do vệ tinh bay ở độ cao thấp, nên phù
họp với thông tin di động. Trễ truyền lan nhỏ.
+ Vệ tinh địa tĩnh: là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng
36.000 km so với đường kính quỹ đạo. Vệ tinh này bay xung quanh trái đất 1 vòng
mất 24 giờ. Do T bay của vệ tinh bằng T quay của Trái đất và cùng phương hướng
(hướng Đông), bởi vậy vệ tinh dường như đứng yên khi quan sát từ mặt đất, gọi là
vệ tinh địa tĩnh.

Hình 1.3: Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh
Quỹ đạo elip
Đồ án tốt nghiệp Trang 4

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

 Ưu điểm:
 Hiệu ứng Dopler rất nhỏ do đó việc điêu chỉnh anten trạm mặt đất là không
cấn thiết.
 Vệ tinh coi như đứng yêu so với trạm mặt đất. Do vậy đây là quỹ đạo lý
tương cho các vệ tinh thông tin, nó đảm bảo thông tin ownr định và liên tục
suốt 24 giờ trong ngày.
 Vùng phủ sóng của vệ tinh lớn, bằng 42,2% bề mặt trái đất.
 Các trạm mặt đất ở xa có thể liên lạc trực tiếp và hệ thống 3 quả vệ tinh có
thể phủ sóng toàn cầu.
 Nhược điểm:
 Quỹ đạo địa tĩnh là quỹ đạo duy nhất tồn tại trong vũ trụ và được coi là một
tài nguyên thiên nhiên co hạn. Tài nguyên này đang cạn kiệt do số lượng vệ
tinh của các nước phóng lên ngày càng nhiều.
Không phủ sóng được những vùng có vĩ độ lớn hơn 81,3
0
. Chất lượng đường
truyền phụ thuộc vào thời tiết.
Thời gian trễ truyền lan lớn, theo đường ngắn nhất có:
Từ: trạm – vệ tinh – trạm (72.000Km)

240ms.

Từ: trạm – vệ tinh – trạm Hub – vệ tinh – trạm (154.000Km)

513ms.
Từ: trạm – vệ tinh – trạm (143.000Km)

447ms.
 Tính bảo mật không cao.
 Suy hao công suất cho đường truyền lớn (gần 200dB).
 Ứng dụng: Được sử dụng làm quỹ đạo cho vệ tinh thông tin bảo đảm thông
tin cho các vùng co vĩ độ nhỏ hơn 81,3
0
. Là loại vệ tinh được sử dụng phổ biến
nhất, với nhiều loại hình dịch vụ.
Nhận xét: Từ các dạng quỹ đạo nêu trên thì vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh sử dụng
cho thông tin là lý tưởng nhất vì nó đứng yên khi quan sát từ vị trí cố định trên trái
đất. Nghĩa là thông tin sẽ được bảo đảm liên lục, ổn định trong 24 giờ với các trạm
nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh mà không cần chuyển đổi sang một vệ tinh
khác. Bởi vậy hầu hết các hệ thống thông tin vệ tinh cố định đều sử dụng vệ tinh địa
tĩnh.
Đồ án tốt nghiệp Trang 5

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

1.1.3.2. Phân chia dải tần cho thông tin vệ tinh

Hình 1.4: Sự suy giảm của sóng vô tuyến trong không gian
Hình trên cho thấy sóng điện từ ở tần số thấp bị hấp thụ năng lượng mạnh khi
truyền qua tầng điện li (đặc biệt là mây từ) và ở tần số cao (lớn hơn 10Ghz) bị suy
hao đáng kể khi truyền qua lớp khí quyển (mây mù và đặc biệt là mưa). Chỉ có dải
tần từ 1-10 GHz là có suy hao tương đối thấp nên được chọn sử dụng trong thông
tin vệ tinh, ta gọi khoảng tần số này là cửa sổ vô tuyến (Radio Window).
Liên đoàn thông tin quốc tế ITU chia thế giới ra làm 3 khu vực:
 Khu vực 1: gồm Châu Âu, Châu Phi, vùng Trung Đông và Nga.
 Khu vưc 2: gồm các nước châu Mỹ.
 Khu vực 3: gồm các nước Châu Á và Châu Đại Dương
Tần số phân phối cho một dịch vụ nào đó có thể phụ thuộc vào khu vục.
Trong một khu vực một vùng dịch vụ có thể được dùng toàn bộ băng tần của
khu vực này hoặc phải chia sẻ với các dịch vụ khác. Các dịch vụ cố định sử
dụng các băng tần theo băng sau:
Bảng 1.1 Quy định băng tần thông tin vệ tinh

Attenuation Coefficient (dB/Km)

Frequency (Ghz)
(a) Ionospheric scintillation
Nhiễu tầng ion
(b) Rain attenuation
Suy giảm do mưa
(c) Atmospheric gases
Nhiễu khí quyển
(d) Tropospheric scintillation
Nhiễu tầng đối lưu
Radio Window

O
2

H
2
O
0.2
0.5
1
2
5
10
20
30
0.1
0.2
0.5
1
2
20
10
3
(a)
(b)
(c)
(d)
Đồ án tốt nghiệp Trang 6

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Đối với thông tin vệ tinh Quốc tế, độ tin cậy là rất quan trọng. Do đó việc lựa
chọn băng tần dùng cho thông tin vệ tinh Quốc tế phải cần được lựa chọn và thăm
dò kỹ càng. Người ta đã chọn băng C dùng cho thông tinh vệ tinh Quốc tế, còn băng
Ku trước đây dùng cho thông tin vệ tinh nội địa hiện nay đã được mở rộng cho khu
vực.
1.1.3.3. Ưu, nhược điểm của thông tin liên lạc qua vệ tinh:
- Ưu điểm:
Thông tin vệ tinh là một trong những hệ thống truyền dẫn vô tuyến, sử dụng vệ
tinh để chuyển tiếp tín hiệu đến các trạm trên mặt đất. Vì trạm chuyển tiếp vệ tinh
có độ cao rất lớn nên thông tin vệ tinh có những ưu điểm so với các hệ thống viễn
thông khác đó là:
+ Giá thành thông tin vệ tinh không phục thuộc vào cự ly giữa hai trạm. Giá
thành như nhau khi truyền ở cư ly 5000 km và 100 km. Có khả năng thiết lập nhanh
đường truyền giữa các điểm trên mặt đất với cự ly xa địa hình phức tạp nằm trong
vùng phủ sóng của vệ tinh, đều này các truyền dẫn thông thường khó có thể thực
hiện được.
+ Có khả năng thông tin quảng bá cũng như thông tin điểm nối điểm. Một vệ tinh
có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớp trên trái đất (vệ tinh địa tinh ở búp ở sóng
toàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3 bề mặt trái đất), như vậy một trạm mặt đất có
thể thông tin với nhiều trạm mặt đất khác trong vùng phủ sóng đó. Nếu có 3 vệ tinh
địa tĩnh phóng lên ở ba vị trí thích hợp thì sẽ phủ sóng toàn cầu do đó các dịch vụ
thông tin toàn cầu sẽ được thực hiện.
+ Có khả năng băng rộng: Các bộ lặp trên vệ tinh thường là các thiết bị băng tần
rộng, có thể thực hiện nhiều dịch vụ băng rộng cũng như các dịch vụ khác. Độ rộng
băng tần của mỗi bộ lặp (repeater) có thể lên đến hàng chục megahertz. Một bộ lặp
có thể được sử dụng cho hai trạm mặt đất trong vùng phủ sóng của vệ tinh. Các hệ
thống thông tin trên mặt đất thường giới hạn ở cư ly gần (ví dụ như truyền hình nội
hạt) hoặc cho các trung kế dung lượng nhỏ giữa các thị trường chính.
Đồ án tốt nghiệp Trang 7

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

+ Dung lượng thông tin lớn: Vì sử dụng ở tần số cao nên băng tần rộng, hơn nữa
đã áp dụng các biện phát tiết kiệm tân số (FDMA, TDMA, CDMA,…). Đáp ứng
được hầu hết các dịch vụ mà thực tế đề ra.
Ít chịu ảnh hưởng bởi địa hình của mặt đất. Do độ cao bay lớn nên thông tin vệ
tin không bị ảnh hưởng bởi địa hình thiên nhiên như đồi núi, thành phố, sa mạc, đại
dương. Sóng vô tuyến chuyển tiếp qua vệ tinh là phương tiện thông tin tốt nhất cho
các vùng nông thôn và các vùng chưa phát triển. Thông tin vệ tinh có thể cung cấp
các dụng vụ phổ thông cho cả thành phố, nông thôn cũng như miền núi và hải
đảo(ví dụ truyền hình điện thoại dung lượng nhỏ). Thông tin vệ tin đẩy nhanh sự
phát triển nền công nghiệp và các phương tiện sử lý số liệu ở nông thôn.
+ Dịch vụ thông tin vệ tinh băng tần rộng và có thể truyền tới bất kỳ nơi nào trên
thế giới để đưa đến việc tìm ra các thị trường mới cũng như mở rộng các thị trường
dịch vụ hạ tầng các đường thông tin đã được sử dụng trên mặt đất. Nhờ vệ tinh đã
đẩy nhanh sự phát triển của các mạng truyền hình đặc biệt là truyền hình cáp, truyền
hình trả tiền (pay TV), các nhóm ngôn ngữ và dân tộc (ethnic and language), các
nhóm tôn giáo, thể thao và các tin tức về sum họp.
Các dịch vụ mới. Do khả năng đặc biệt của thông tin vệ tinh nên đã đưa ra các
khái niệm mới cho lĩnh vực viễn thông. Trước khi có thông tin vệ tinh (trước năm
1958), hầu hết các dung vụ viễn thông quốc tế đều sử dụng sóng ngắn phản xạ tầng
điện ly. Thông tin này không đáp ứng được các nhu cầu do chất lượng xấu, dung
lượng thất, băng tần hẹp, ngay cả khi công nghệ của loại hình viễn thông này đạt tới
mức giới hạn. Một ví dụ trong trường hợp cấp cứu, Inmarsat là một dịch vụ vệ tinh
mới, nó cung cấp tiếng, số liệu và hình ảnh tốc độ thấp di động cho tàu, thuyền, máy
bay qua vệ tinh. Hiện nay có thêm nhiều dịch vụ như: dịch vụ thoại, Fax, Telex cố
định, phát thanh truyền hình quảng bá, dịch vụ thông tin di động qua vệ tinh,…
Các dịch vụ cá nhân của khác hàng: Các trạm mặt đất nhỏ với anter kích thước bé
có thể truy nhập đến các cơ sở dữ liệu, các cơ quan bộ và các hệ thống quản lý
thông tin. Các trạm này có các thiết bị đầu cuối kích thước rất nhỏ, gọi là VSAT

(very Small Aperture Terminals). Các đầu cuối này thường đặt tại nhà của khách
Đồ án tốt nghiệp Trang 8

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

hàng hay các khu vực có các yêu cầu dịch vụ phổ thông với dung lượng nhỏ. Với
các dịch vụ như: truyền hình vệ tinh, dịch vụ thuê kênh riêng,…
Độ tin cậy và chất lượng thông tin cao: do tuyến thông tin chỉ có ba trạm (mặt đất –
vệ tinh – mặt đất), trong đó vệ tinh đóng vai trò như trạm lặp, còn hai trạm đầu cuối
trên mặt đất nên xác suất hư hỏng trên tuyến rất thấp.
Tính linh hoạt và hiệu quả kinh tế: hệ thống thông tin được thiết lập nhanh chóng
trong điều kiện các trạm mặt đất cách xa nhau. Đặc biệt hiệu quả kinh tế cao trong
thông tin cự ly lớn, thông tin xuyên lục địa.
- Nhược điểm:
Tuy nhiên trong thông tin vệ tinh cũng có những nhược điểm quan trọng đó là:
+ Không hoàn toàn cố định.
+ Khoảng cách truyền dẫn xa nên suy hao lớp, ảnh hưởng của tạp âm lớn.
+ Giá thành lắp đặt hệ thông rất cao, nên chi phí phóng vệ tinh tốn kém mà vẫn
tồn tại xác suất rủi ro.
+ Thời gian sử dụng hạn chế khó bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp.
Do đường đi của tín hiệu vô tuyến truyền qua vệ tinh khá dài (hơn 70.000 km đối
với vệ tinh địa tĩnh) nên từ điểm phát đến điểm nhận sẽ có thời gian trễ đáng kể.
Người ta mong muốn vệ tinh có vai trò như là một cột anter cố định nhưng trong
thực tế vệ tinh luôn có sự chuyển động tương đối đối với mặt đất, dù là vệ tinh địa
tĩnh nhưng vẫn có sự dao động nhỏ. Điều này trong hệ thống phải có trạm điều
khiển nhằm giữ vệ tinh ở vị trí nhất định trong thông tin. Thêm nữa do các vệ tinh
bay trên quỹ đạo cách rất xa mặt đất cho nên việc truyền sóng giữa các trạm phải
chịu sử tổn hao lớn, bị ánh hưởng các yếu tố thời tiết và phải đi qua nhiều loài môi
trường khác nhau. Để vẫn đảm bảo chất lượng của tuyến người ta phải sử dụng
nhiều kỹ thuật bù và chống lỗi phức tạp.

1.2. Kỹ thuật thông tin vệ tinh.
1.2.1. Phóng vệ tinh, định vị và duy trì vệ tinh trên quỹ đạo.
1.2.1.1. Phóng vệ tinh lên quỹ đạo địa tĩnh.
Mỗi vệ tinh được đưa lên qũy đạo theo một trong hai cách sau: Dùng tên lửa đẩy
nhiều tầng.
Đồ án tốt nghiệp Trang 9

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

+ Dùng phương tiên phóng nhiều lần: tàu con thoi.
 Phương pháp phóng dựa trên qũy đạo Holmonn:

Hình 1.5: Sơ đồ qũy đạo Holmonn
- Giai đoạn 1: Dùng tên lửa đẩy nhiều tầng để đưa vệ tinh lên quỹ đạo LEO có
độ cao 200Km, V = 7.784m/s.
- Giai đoạn 2: Tại điểm nâng của quỹ đạo LEO, dùng tên lửa đẩy nhiều tầng
thực hiện tăng tốc với V = 10.234m/s để đưa vệ tinh sang quỹ đạo chuyển tiếp Elip
có viễn điểm thuộc quỹ đạo địa tĩnh (h = 35.786 km) và cận điểm thuộc quỹ đạo
LEO (h = 200km), còn được gọi là quỹ đạo Hohmann.
- Giai đoạn 3: Khi vệ tinh chuyển động qua viễn điểm của quỹ đạo Hohmonn thì
sử dụng động cơ đẩy viễn điểm đặt trong vệ tinh để đưa vệ tinh về quỹ đạo địa tĩnh
và về vị trí của nó.
1.2.1.2. Duy trì vệ tinh trên quỹ đạo.
Các công việc chính được thực hiện trong quá trình duy nhất trì vệ tinh trên quỹ
đạo là:
- Các dao động của vệ tinh xung quanh vị trí quỹ đạo theo hướng Đông Tây,
Nam Bắc phải được duy trì trong khoảng ± 0.05
0
.
- Tư thế vệ tinh phải được giám sát và hiệu chỉnh để bảo đảm anten vệ tinh luôn

luôn hướng về các vùng mong muốn của trái đất.
1.2.2. Cấu hình tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh.
Cấu hình tổng quát gồm: Vệ tinh địa tĩnh, trạm điều khiển, các trạm mặt đất.

Đồ án tốt nghiệp Trang 10

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy












Hình 1.6: Hệ thống thông tin vệ tinh
1.2.2.1. Cấu trúc cơ bản của vệ tinh địa tĩnh.
- Anten định hướng cho mặt đất, góc tỏa sóng của anten được chọn sao cho
sóng bao trùm những vùng cần phủ trên mặt đất (cả nước hoặc cả vùng lục địa).
- Nguồn năng lượng cung cấp cho vệ tinh hoạt động chủ yếu là dùng pin mặt
trời.

Hình 1.7: Cấu trúc cơ bản của vệ tinh.










Hình 1.8: Sơ đồ khối chức năng của vệ tinh
DownLink
Antenna
D
E
MUX

Mixer

Channel 2
ect
Filter/
Equalizer
PA or
TWT
Channel
1
Filte

r
Channel 3
TRANSPONDER
TDA – Tunnel Diode
Amplifier
LO – Local Oscillator
PA – Power
Amlifier
TWT – Traveling Wave Tube
Amlifier
DEMUX – Demultiplexing Network

Low
Level
TWT
Downconverte
r
RECEIVER
TD
A
Filter
LO
Mixe
r
Filter
Uplink
Antenn
a
Vệ tinh
Trạm mặt đất (B)

Điều khiến
Trạm mặt đất (A)
Uplink
Uplink
Downlink
Downlink
Điều khiến
Quỹ đạo
Đồ án tốt nghiệp Trang 11

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Đầu tiên anten nhận tín hiệu của tuyến lên, kế đến bộ lọc sẽ bỏ đi dãy tần số
không mong muốn, bộ khuếch đại nâng công suất tín hiệu lên và tín hiệu được dịch
xuống dãy tần phù hợp với dãy tần của tuyến xuống. Tiếp theo bộ khuếch đại, mạng
lưới phân kênh tách các kênh riêng lẻ để xử lý như : cân bằng, khuếch đại, lọc… tất
cả các kênh sau đó được kết hợp lại và truyền xuống.
Để thực hiện các chức năng trên, vệ tinh hoạt động như một trạm chuyển tiếp
đơn giải. Thay đổi tần số trên vệ tinh được thực hiện bằng các bộ đổi tần.
1.2.2.2. Trạm điều khiển vệ tinh.
Thiết bị ở trung tâm điều khiển được chia thành 2 phần:
- Thứ nhất là nhóm thiết bị ăng-ten: Bao gồm các thiết bị để thực hiện đưa các
lệnh điều khiển và thu thập các tín hiệu từ vệ tinh.
Nhiệm vụ của anten là thu những tín hiệu liên quan đến dữ liệu về tình trạng
hoạt động, từ hướng đi cho đến các thông số cảm biến bên trong do vệ tinh gửi về.
Sau khi dữ liệu được đưa vào phân tích, xử lý, những lệnh điều khiển cần thiết cũng
đi qua antenna này để phát lên vệ tinh.
- Phần thứ hai là phần thiết bị trong nhà, chủ yếu là máy tính để xử lý thông tin
nhận được từ vệ tinh và đưa các lệnh xử lý cần thiết.
Nhiệm vụ xử lý những thông tin mà chiếc antenna gửi về do một hệ thống máy

tính đảm nhiệm, gồm máy chủ, hệ thống máy trạm, thiết bị bảo mật và phần mềm
chuyên dụng đều được nhà thầu lắp đặt và cung cấp tổng thể. Theo quy trình, những
tín hiệu từ vệ tinh sẽ được các chuyên gia của Trung tâm theo dõi và xử lý liên tục
24/24. Trong trường hợp hoạt động ổn định, thì việc điều chỉnh vệ tinh trở về vị trí
chính xác được tiến hành định kỳ mỗi tuần một lần. Toàn bộ quy trình điều hướng
module, lái hướng pin mặt trời, trên vệ tinh đều xuất phát từ trung tâm này.
Ngoài các nhiệm vụ của trạm điều khiển như: điều khiển vệ tinh bay đúng quỹ
đạo, đúng vị trí tọa độ đã quy định (± 0.05
0
so với vị trí chuẩn ban đầu), theo dõi
hoạt động của các thiết bị vệ tinh,… Trạm điều khiển còn có nhiệm vụ quản lý và
khai thác các dịch vụ vệ tinh như: quản lý về tần số của các dịch vụ tránh trường
hợp gây can nhiễn về tần số, chia băng tần và dung lương hợp lý nhằm sử dụng
công suất của toàn bộ phát đáp có hiệu quả, bảo mật thông tin,…
Đồ án tốt nghiệp Trang 12

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

1.2.2.3. Các trạm mặt đất







Hình 1.9: Sơ đồ khối chức năng trạm mặt đất.
- Hệ thống anten :
Đường kính anten thu, phát của trạm mặt đất thông thường từ 0.6 - 30 m tuỳ theo
tiêu chuẩn của từng loại trạm. Anten được một hệ thống cơ khí vững chắc giữ, đảm

bảo đỡ anten được trong các điều kiện mưa to gió lớn thậm chí động đất.
Hệ thống anten được đấu nối trực tiếp với bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA và bộ
khuếch đại công suất lớn HPA bằng hệ thống ống dẫn sóng. Để ngăn cách giữa tín
hiệu công suất phát và tín hiệu thu về không lẫn sang nhau (vì dùng chung antenna)
người ta dùng bộ lọc thu phát siêu cao ( Diplexer ).
- Hệ thống thu tín hiệu:
Tín hiệu SHF thu từ antenna được khuếch đại lên nhờ LNA, sau đó qua bộ chia
cao tần rồi vào bộ biến đổi xuống (Down Converter) để đổi từ tần số RF xuống
trung tần IF, kế đến qua bộ giải điều chế để thu lại tín hiệu băng tần cơ bản ( Base
Band ). Tín hiệu sẽ được xử lý như giải nén, sửa lỗi ( Redundancy ), giải nhấn (De-
emphasis), triệt tiếng dội (Echo-Cancellation) sau đó các tín hiệu thoại hay truyền
hình được phân kênh để có thể truy xuất dễ dàng theo các tần số sóng mang chuẩn.
Thu các sóng mang trên đường xuống của vệ tinh ở tần số chọn trước, xử lý tín
hiệu này trong trạm để chuyển thành các tín hiệu băng gốc sau đó cung cấp cho các
mạng mặt đất hoặc trực tiếp tới các thiết bị đầu cuối của người sử dụng.
- Hệ thống phát tín hiệu :
Tín hiệu băng tần cơ bản được dồn kênh (Mux), sau đó qua bộ xử lý tín hiệu,
điều chế, tổng hợp tần số, đổi tần cho từng kênh riêng lẻ sau đó qua bộ khuếch đại
antenna
diplexer
Tracking
system
Feed
Combiner

Low
Noise
Amplifier
High
Power

Amplifie
r
Divider

up
Converter
down
Converter
Modulator
Demod
Signal processing Equipment

Mux /demux Equipment

Connection with terrestrial network