hệ thống thông tin vệ tinh 2011 phần 9 pdf

Loại môtơ này được cố đònh trực tiếp trên ống đỡ , tại phần cố đònh. Còn phần
di động được nối vào giá đỡ xích đạo của mặt phản xạ parabole .
Loại môtơ quét rộng có khả năng phủ sóng một vùng rộng trên quỹ đạo đòa
tónh . Như vậy việc lắp đặt sẽ dễ dàng hơn, và tạo được một sự chính xác trong việc điều
chỉnh phương hướng không đồng đều .
Môtơ được cung cấp với 36 vôn một chiều, 3 A khi tải đầy đủ. Mạch cảm nhận
là một ILS điều khiển bằng 5 thỏi nam châm. Điều chỉnh được chính xác đến 0,12
0
. Nó
được giao với các bộ phối hợp cho Anten từ 90-120-150-180 cm đường kính và với các trụ
đỡ từ 50 đến 76 mm .
Dó nhiên nó cũng điều khiển từ xa tại máy thu cung cấp cho môtơ các xung
động lực .
4.3 Cho các thiết bò khởi động .
a. Khởi động thiết bò với anten theo xích đạo.
Trong quá trình lắp ráp Anten và đầu SHF, thiết bò cũng đã được điều chỉnh theo
các chỉ dẫn đã cho. Nên lặp lại các việc điều chỉnh này, để làm cho thiết bò hoạt động thật
chính xác sao cho có thể nhận được tín hiệu tối đa của nhiều vệ tinh trên quỹ đạo đòa tónh .
Khi đã lắp đặt xong và đã đi dây hoàn chỉnh, thì có thể cho máy thu hoạt động
theo chế độ quét mặt (SCAN). Một người đứng gần Anten để điều chỉnh , và có thể liên
lạc bằng vô tuyến điện với người ngồi tại máy thu và Tivi để xem kết quả .
Nếu trường hợp lắp đặt tại vườn hoa, hoặc trên sân thượng , thì tốt nhất là để máy
thu và Tivi gần Anten. Như vậy việc điều chỉnh sẽ thuận lợi hơn và nhanh hơn.
Những việc làm để điều chỉnh sau cùng, được thực hiện theo thứ tự như sau :
• Điều chỉnh Anten theo trục Bắc-Nam với độ chính xác sau nhứt .
• Điều chỉnh góc độ tương ứng với vó tuyến tại nơi thu. Đó là góc nghiêng.
• Điều chỉnh góc lệch ngoài (offset) , tùy thuộc vào vó tuyến của nơi thu .
• Kiểm tra lại ví trí đầu phễu và đầu SHF bằng cách chọn lựa tín hiệu sao cho
đạt tối đa, thì có thể biết được vò trí của nó có đúng với trục của Anten hay
không.
• Kiểm tra lại hoạt động của trục kích, và của môtơ quét rộng (horizon-horizon)

• Hãy tìm bắt một tín hiệu từ vệ tinh ở sâu về phía NAM. Điều chỉnh lại hình
ảnh, và phân cực để nhận được tối đa tín hiệu. Hãy tinh chỉnh lại góc nghiêng
và góc lệch ngoài và có thể tinh chỉnh lại hướng Bắc - Nam sao cho nhận được
hình ảnh đẹp nhất .
• Hãy tìm tín hiệu của vệ tinh ở sâu về phía Đông. Điều chỉnh hình ảnh và phân
cực . Tinh chỉnh lại hướng Bắc - Nam và góc lệch ngoài để cho tín hiệu tối đa.
• Sau cùng hãy quét hết quỹ đạo đòa tónh và kiểm tra xem có nhận được đầy đủ
và tốt của tất cả vệ tinh từ hướng Đông đến Tây. Nếu có trường hợp nhận xấu,
hoặc không nhận được gì cả, thì đó là do điều chỉnh chưa thật chính xác .
• Sau cùng cho tất cả thiết bò hoạt động, theo các hướng dẫn trên, vào ổn đònh .
b. Khởi động thiết bò với anten có giá đỡ az-e1 .
Việc khởi động loại thiết bò này đơn giản hơn, vì rằng nó chỉ cần thu nhận một vệ
tinh .
Chúng ta có thể tính toán góc nâng và góc phương vò của Anten, khi biết tọa độ
của nơi thu, và của vệ tinh cần thu .
Chúng ta hãy hướng về hướng Nam, rồi sau đó xoay theo góc phương vó đã được
tính toán nhờ vào các vòng cố đònh trên trục của trụ đỡ. Để làm việc đó, chúng ta cần sử
dụng thước đo góc có các vạch phân độ .
Sau đó, chúng ta hãy nghiêng Anten theo góc nâng đã được tính. Để có thể dễ
dàng khi thực hiện chúng ta hãy bắt đặt một cây thước trên parabole và dùng nghiêng kế
đo góc lệch của Anten (90
0
-E1).
Cho máy thu hoạt động ở vò trí quét mặt (SCAN) , theo băng tần của vệ tinh. Nếu
không nhận được tín hiệu thì hãy tinh chỉnh lại các góc phương vò, và góc nâng cho đến
khi nhận được hình ảnh .
Có thể tinh chỉnh lại đầu SHF và mạch đảo cực polarotor nếu có.
Khi nào nhận được tốt tín hiệu thì hãy khóa chặt các nơi đã được điều chỉnh .
Việc thu các vệ tinh có công suất lớn với Anten parabole từ 30 đến 60cm đường
kính là đơn giản và những người chơi nghiệp dư cũng có thể thực hiện dễ dàng, không cần

có trình độ hiểu biết gì nhiều .

4.4 Bảng thống kê thiết bò:

TT Loại vật tư Kí hiệu Số lượng Đơn vò tính
1 Antenna parabol AZ-E1 2 Bộ
2 Antenna xương cá (UHF) VN 1 Bộ
3 Antenna xương cá (VHF) VN 1 Bộ
4 Booter BW-40AS 1 Bộ
5 Bộ chia 4 NIF-4DP 2 Bộ
6 Bộ chia 4 NIF-4D 12 Bộ
7 Bộ chia 2 NIF-2D 7 Bộ
8 Bộ chia 8 NIF-8D 1 Bộ
9 OUTLET CSW-7-7 50 Bộ
10 Cáp truyền tín hiệu 6 RISER SERIES-CATVR 782 m
11 Máy thu HEMR-870G4 2 Chiếc
12 Đầu nối F-5 118 Cái






KẾT LUẬN

Như vậy là luận án tốt nghiệp của em với đề tài Khảo Sát hệ Thống Thông
Tin Vệ Tinh và Thiết Kế Hệ Thống Thu CATV Cho Một Khách Sạn đã
được hoàn thành mặc dù thời gian thực hiện khá là eo hẹp.
Nhìn chung trong cuốn luận án này đã đề cập được một cách khái qquát những
vấn đề quan trọng của một hệ thống thông tin vệ tinh. Từ đó làm cơ sở để thiết kế

một hệ thống thu CATV cho 1 khách sạn.
Tuy nhiên như đã đề cập là với thời gian thực hiện khá là eo hẹp và sự giới hạn
dung lượng của đề tài (khoa yêu cầu) nên cũng còn nhiều vấn đề chưa được đề cập
đến. Vì vậy khách quan mà nhận xét thì nội dung của đề tài này tương đối là đầy
đủ nhưng nội dung chưa thật sâu.
Phần thiết kế hệ thống thu CATV thì đây mới chỉ là một hệ thống với quy mô
khá nhỏ, khi đó vấn đề công suất và nhiễu trên đường truyền đến các thuê bao chưa
thực sự là một vấn đề cần phải quan tâm, nhưng nếu với một hệ thống lớn phân phối
cho cả một khu vực hay cả một thành phố thì vấn đề này cần phải được xem xét kỹ
lưỡng hơn.
Do đó với một lónh vực lớn như vậy thì 100 trang có lẽ chưa phải là nhiều. Và
những vấn đề đã nêu ra mà chưa giải quyết được đo chính là những vấn đề nâng cao
nội dung của đề tài hay nói một cách khác đó chính là hướng phát triển của đề tài.



THE END









Phụ lục A


MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ

TRONG THÔNG TIN VỆ TINH
I. ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ
Điều chế là quá trình làm thay đổi một trong các thông số của sóng mang theo tín
hiệu thông tin cần truyền.
* Một tín hiệu hình sin có biên độ A(t) và góc pha Φ(t) biến đổi
S(t) = A(t).cos(ω
C
t + Φ(t))
-Nếu ta cho Φ(t) = const và biên độ A(t) biến đổi tỷ lệ với tín hiệu của tin tức cần
điều chế thì gọi là điều chế biên độ (AM).
-Ngược lại khi cho A(t) = const và cho góc pha Φ(t) biến đổi tỷ lệ với tín hiệu tin
tức thì gọi là điều chế góc (FM, PM).
1/ Điều chế biên độ (AM):
Điều biên là phương pháp làm thay đổi biên độ sóng mang thay đổi theo tín hiệu
thông tin cần truyền.
Dạng sóng như sau:


U
c


a) Sóng mang .
- U
c



U
i

b) Sóng tín hiệu .
- U
i


U
i
= m.U
c


c) Sóng AM .







Phổ của sóng mang AM:


ω

- m.U
c
/ 2 m.U
c
/ 2

f
(f
c
– f
i
) f
c
(f
c
+ f
i
)

Với m là hệ số điều chế.
Phân tích tín hiệu.
Giả sử tín hiệu thông tin có dạng: u
i
= U
i
cosω
i
t
Bie
â
nta
à
ntha
á
p
Bie

â
nta
à
n cao
So
ù
ng mang
và tín hiệu sóng mang có dạng như sau: u
c
= U
c
cos(ω
c
t + Φ
c
)t.
Vì là điều chế AM nên coi như Φ(t) = 0 do đó tín hiệu AM có dạng:
u
AM
= (u
i
+ U
c
)cosω
c
t
= U
c
cosω
c

t + u
i
cosω
c
t
= U
c
cosω
c
t + U
i
cosω
i
t.cosω
c
t
= U
c
cosω
c
t + (U
i
/2)cos(ω
c
+ ω
i
)t + (U
i
/2)cos(ω
c

-ω
i
)t
với m = U
i
/U
c
là hệ số điều chế do đó:
u
AM
= U
c
cosω
c
t + (mU
c
/2)cos(ω
c
+ ω
i
)t + (U
c
/2)cos(ω
c
-ω
i
)t

Ta thấy nếu dải thông của bản tin là (ω) thì dải thông truyền dẫn cần thiết để phát
tín hiệu điều chế biên độ là 2ω. Vì vậy đây là một phương pháp không hiệu quả.

-Ta biết sóng mang không có thông tin nên ta có thể bỏ đi. Vậy điều chế AM có triệt
sóng mang gọi là điều chế biên độ hai dải biên (DSB), khi đó tín hiệu có dạng:
S(t)= (mU
c
/2)cos(ω
c
+ ω
i
)t + (U
c
/2)cos(ω
c
-ω
i
)t
-Nhưng dải thông truyền dẫn vẫn là 2ω nên lãng phí. Để giảm được người ta sử dụng
phương pháp điều chế đơn biên (SSB). Thực tế người ta có thể chỉ triệt một phần của dải
biên: điều chế dải biên sót (VSB). Bằng cách cho tín hiệu DSB đi qua bộ lọc dải trên
(USSB) hoặc bộ lọc dải dưới (LSSB) khi đó S(t) có dạng:

S(t) = (1/2 ).U
C
[V(t).cosω
c
t ± v (t).sin ω
c
t]

( Dấu (±) ⇔ USSB hoặc LSSB )
vÂ(t) là phép biến đổi Hillbert của V(t)

Về công suất truyền dẫn : SSB chiếm ½ của DSB, VSB nằm giữa DSB và SSB.
Phổ tần số như sau :







fo fo
2/ Điều chế góc
Khác với điều chế biên độ tuyến tính trong đó góc pha được cố đònh còn biên độ
thì biến đổi, điều chế góc sẽ cố đònh về biên độ và thay đổi góc pha một cách tỷ lệvới tín
hiệu của bản tin.
Điều chế góc còn được gọi là điều chế hàm số mũ không tuyến tính và sóng điều
chế trở thành dạng hàm số mũ khi sóng được điều chế trở thành kiểu đònh pha. Có hai
kiểu điều chế được áp dụng trong điều chế hàm số mũ là: điều chế tần số (FM) và điều
chế pha (PM).
Hai loại này có đặc tính chống tạp âm tốt hơn (AM) và (FM) giảm tạp âm tốt hơn
(PM). Nếu góc θ
C
(t) là góc pha của tín hiệu điều chế thì tín hiệu điều chế góc S(t) có
dạng tổng quát như sau:
S(t)=A
C
cos[ω
c
t + φ(t)] = Acosφ
C

(t)
Biên trên
Bie
â
n dươ
ù
i
Tín hiệu
VSB
PM có nghóa là pha tương đối φ(t) tỷ lệ với tín hiệu bản tin v(t), nếu hằng số di pha
là kp thì sóng S(t) của PM là:
S
PM
(t)=A
C
cos[ω
c
+ kp.v (t)]
FM có nghóa là điểm dòch tần số tỷ lệ với tín hiệu tin tức v(t), khi hàng số dòch tần
số là k
f
thì sóng S(t) của FM là:
S
FM
(t)=A
C
cos[ω
c
t + k
f

∫v (t).dt]


V
C


a) Sóng mang .
- V
C



V
m

b) Sóng tín hiệu .
- V
m





c) Sóng FM



Dạng phổ cuả sóng FM :

Phổ của sóng FM bao gồm vô số các sóng ở
biên tần cao và biên tần thấp , với trung tâm là
sóng mang (fo) . Vì thế nó chiếm một băng tần
rộng .


(fo)

II. ĐIỀU CHẾ SỐ
1/ Dòch chuyển biên độ (ASK)
-Trong truyền dẫn tín hiệu số dòch chuyển biên độ là thay đổi biên độ của sóng
mang theo dãy tín hiệu được mã hóa (nhò phân) cần truyền đi.
-Nếu biên độ A1, A2 được thay bằng A0, A1 tương ứng với bit φ, bit 1. Khi A0=φ thì
hệ thống được gọi là dòch chuyển đóng ngắt (OOK).
-Dạng sóng điều chế như sau:
Với hàm sóng:
V
ASK
(t) = A
1
.V
1
. cosW
C
t
A
2
.V
2
. cosW

C
t
V
OOK
(t) = 0
A
1
. cosW
C
t


V
C


a) Sóng mang .
- V
C



V
m

b) Sóng tín hiệu .
- V
m

c) Sóng ASK




d)- Sóng OOK





2/ Dòch chuyển tần số (FSK)
-Là thay đổi tần số của sóng mang theo dãy bit được mã hóa nhò phân của tín hiệu
cần truyền:
-Hàm sóng có dạng:

V
FSK
(t) = A
C
.cos [W
C
t + b
K
.Δw.t]
= A
C

.cos [W
C
+ Δw]t ; b
K
=1
A
C
.cos [W
C
- Δw]t ; b
K
=-1

-Dạng sóng như sau:


V
C



- V
C



V
m

- V
m










3/ Dòch chuyển pha (PSK)
-Ta có sơ đồ điều chế như sau:


Dữ liệu (PCM). Tín hiệu đã điều chế (PSK).



Sóng mang
( A
C
. cosW
C
t )


Nguyên lý: Tín hiệu số làm thay đổi góc pha ban đầu (Φi) của sóng mang.
Ưu điểm:

Điều chế PSK hơn hẳn các loại điều chế số khác. Vì tín hiệu số chỉ
điều chế về pha của sóng mang, trong khi nhiễu của môi trường chỉ làm biến đổi biên độ
của sóng mang, đồngthời so với FSK thì dải tần của nó hẹp tiết kiệm được số kênh truyền.
Hay nói cách khác là nó có thể ghép được nhiều kênh trên cùng một đường truyền so với
FSK.
Nhược điểm: Điều chế PSK mạch điều chế và giải điều chế phức tạp hơn nhiều so
với FSK. Xác suất giải điều chế bò sai nhiều hơn so với FSK. Được sử dụng trong các thiết
bò chuyên dụng.
+) Điều chế PSK bao gồm:
ĐIỀU CHẾ
(PSK)
a) Sóng mang .
b
)
Són
g
tín hie
ä
u .
c) Sóng FSK
1. Điều chế BPSK (Binary Phare Shift Key)

DATA GÓC PHA ĐẦU
0
1
0
0

180
0

V(t) = A
C
. cos [W
C
t + ΦI ]
Dạng sóng điều chế như sau:


V
C


a) Sóng mang .
- V
C



V
m

b) Sóng tín hiệu .
- V
m

c) Sóng BPSK



2. Điều chế QPSK:
DATA (cặp bít ) GÓC PHA ĐẦU
0 0

0 1

1 0

1 1

+ 45
0

- 45
0

+ 135
0

- 135
0


Nhận xét:

Góc pha đầu (Φi) sẽ biến đổi theo 4 trạng thái của từng cặp bit. Vì thế tốc độ bit truyền
tăng gấp đôi so với (BPSK) mà tần số gần như không đổi, tuy nhiên thiết bò sẽ phức tạp
hơn.



-Dạng sóng như sau:

V
C


a) Sóng mang .
- V
C



V
m

b) Sóng tín hiệu .
- V
m





c) Sóng QPSK

V(t) = A
C
[cos(ω
C
.t).cosϕi – sin(ω
C
.t)sinϕi]
A
C.
cosϕi. cos ω
C
.t – A
C.
sin ϕi. sinω
C
.t
Từ phương trình ta có sơ đồ điều chế như sau:






Data

V(t)

Theo bảng sau ta thấy mạch tạo hệ số cho các giá trò cosϕi, sin ϕi tương ứng với các
cặp bit (OK góc).
Ghi
dòch
2bit
Mạch
tạo hệ
số
Dòch
pha
90
0
TRỪ
NHÂN
NHA
Â
N
A
C
.cosω
C
.t . Cos(φi)

A
C
.cosω
C
.t
A
C
.Sinω
C
.
A
C
.Sinω
C
.t .
Sin(
φ
i)
Cos(
φ
i)
sinω
C
.t

DATA φi Cos(φi) Sin(φi)
0 0 + 45
0
√2 / 2 √2 / 2
0 1 - 45

0
√2 / 2 - √2 / 2
1 0 + 135
0
- √2 / 2 √2 / 2
1 1 - 135
0
- √2 / 2 - √2 / 2

Theo nguyên lý ngược lại:
AC
A
C
.cos(ω
C
.t + ϕi).cosω
C
t = [cos(2ω
C
.t + ϕi) + cosϕi]
2
AC
A
C
.cos(ω
C
.t + ϕi). sinω
C
t = [sin(2ω
C

.t + ϕi) + sinϕi]
2
Nếu dùng bộ lọc hạ thông gạt tín hiệu có tần số bằng 2W
C
.t ta có các giá trò thu được
như sau:

fi fq φi Cặp bits
A
C
.√2 / 2 - A
C
.√2 / 2 + 45
0
0 0
A
C
.√2 / 2 A
C
.√2 / 2 - 45
0
0 1
- A
C
.√2 / 2 - A
C
.√2 / 2 + 135
0
1 0
- A

C
.√2 / 2 A
C
.√2 / 2 - 135
0
1 1









V(t)






-Tương tự số trạng thái: M=2ω
Với ω=số bit, khi ω tăng thì tốc độ truyền tăng đáng kể hiện nay tới 2
6
.
III. Điều chế xung (PCM-DPCM-DM)
1/ Điều chế PCM (Pulse Code Modulation)
- PCM được đặc trưng bởi 3 quá trình đó là:
+ Lấy mẫu

+ Lượng tử hóa
+ Và mã hóa
NHÂN


MẠCH
TẠO
MÃ

GHI
DỊCH
2
Lọc hạ
tho
â
ng
NHÂN
Dòc
h
pha
Lọc hạ
thông KĐ
2la
à
n
A
C
.cos
(
ω

C
.t +
φ
i
)
.cos
ω
C
.t
A
C
.cos
(
ω
C
.t +
φ
i
)
.sin
ω
C
.t
A
C
.cosω
C
.t
A
C

.sin
ω
C
.t
cos
ω
C
.t
A
C
.cos
(
ω
C
.t+
φ
i
)

Tín hie
ä
u binar
y
Tín hiệu
tương tự vào
Tín hiệu
tương tự
Xung điều biên tương tự

Bo

ä
A/D
Bo
ä
D/A
Kênh truyền
010110….
010110….
Sơ đồ khối của bộ mã hóa và giải mã nguồn trong một hệ thống PCM như sau:







Tín hiệu Analog liên tục theo t có phổ âm tần được đưa qua hệ thống lấy mẫu để tạo
thành chuỗi tín hiệu rời rạc PAM nhưng vì quy luật biến đổi của tin tức thoại có tính ngẫu
nhiên nên giá trò các xung PAM là một con số vô cùng lớn , để đơn giản và gần đúng thì
các xung PAM được đưa qua một bộ nén hạn biên gọi là bộ lượng tử hóa (quantizen) . Ý
nghóa quan trọng của bộ lượng tử hóa là gần đúng hóa các xung PAM có biên độ xuất hiện
xung quanh mức chuẩn PAM
0
, vậy PAM
0
= PAM ± x. Trong đó x là một đại lượng sai số
lượng tử, sau đó tín hiệu được đưa vào bộ mã hóa (encoder) để chuyển độ lớn biên độ các
xung sang dạng số đo nhò phân gồm 2 bit biểu biễn là 0 và 1, quá trình trên được gọi là
chuyển đổi A/D. Như vậy tín hiệu truyền qua kênh truyền là tín hiệu số được truyền lần
llượt từng cụm bit B

1
÷ B
n
mã mỗi cụm bit từ B
1
÷ B
n
sẽ biểu diễn cho một số đo xung
PAM. Trên đường truyền các từ mã sẽ bò nhiễu xen vào và khi đến đầu thu tín hiệu sẽ bò
méo dạng xung, do đó trước khi giải mã ta phải có mạch phục hồi và sửa lại dạng xung để
đồng bộ lại dạng xung và phục hồi lại chuỗi xung nhòp đồng hồ. Sau đó tín hiệu được đưa
vào mạch giải mã để phục hồi lại tín hiệu, cứ từng cụm bit B
1
÷ B
n
nối tiếp sẽ được
chuyển thành song song vào bộ giải mã để phục hồi lại dạng xung PAM sau đó qua bộ lọc
ta sẽ được tín hiệu ban đầu.

+). Lấy mẫu :
Quá trình lấy mẫu là quá trình rời rạc hóa biên độ của tín hiệu nguồn (analog)
theo thời gian (lấy biên độ tín hiệu các thời gian cách đều nhau). Trong trường hợp lý
tưởng, độ rộng của xung lấy mẫu có thể vô cùng nhỏ nhưng thực tế là độ rộng có giới hạn
và thường nhỏ hơn nhiều chu kỳ của tín hiệu được lấy mẫu. Để đảm bảo độ trung thực của
tín hiệu thì tần số lấy mẫu phải tuân theo đònh lý lấy mẫu.
- Đònh lý lấy mẫu :
Lấy
mẫu
Bộ
lo

ï
c
Lượng
tử hóa

Giải
m
a
õ
Tái tạo
tù mã
Mã
hóa
PAM
4-4,6 7,7 8 8,3 11.4-12f(kHz)
3 4 7 10 11 14
Biên độ
lấy mẫu
Biên độ
la
á
yma
ã
u
Xung lấy
mẫu 8kHz
Xung lấy
mẫu 7kHz
Tụ tích điện
Nếu tín hiệu Xa (t) có tần số max là (fa) thì sau khi tín hiệu được rời rạc hóa, nó

có thể khôi phục hoàn toàn nếu tần số lấy mẫu Fs thỏa:



Hay Ts (max)≤ ½ Ta
-Ts (max): được gọi là khoảng Nyquist và là khoảng thời gian dài nhất được
dùng để lấy mẫu tín hiệu.
Méo do Ts lớn hơn khoảng Nyquist gọi là méo xếp chồng như hình vẽ:




+). Lượng tử hóa:

Fs ≥ 2fa
X
٨
=
~
Nguồn tương t
ư
ï
Tín hiệu PAM
Tạo xung
KĐ đệm có trở kháng
Mạch điện dùng để lấy mẫu thường là lấy mẫu và duy trì như sau: