Bài giảng hệ thống thông tin VIBA - vệ tinh - chương 1 doc

HỆ THỐNG THÔNG TIN
VIBA - VỆ TINH
Khoa CN điện tử - viễn thông
Đại học công nghệ Thành Đô
Giảng viên Thẩm Đức Phương
Tel. 0903 229 117
E- Mail:

Chương trình môn học
1. Chương 1 - Tổng quan về hệ thống thông tin vi ba số
2. Chương 2 - Anten và cơ sở truyền sóng vô tuyến
3. Chương 3 - Thiết kế tuyến vi ba số
4. Chương 4 - Khái niệm chung về hệ thống TTVT
5. Chương 5 - Kỹ thuật trạm mặt đất và trên vệ tinh
6. Chương 6 - Thiết kế tuyến thông tin vệ tinh

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
1. Đặc điểm
2. Mô hình hệ thống
3. Phân loại
4. Ưu khuyết điểm
5. Các mạng Viba số
6. Đều chế và giải điều chế trong TTVS

Thông tin vi ba số là một trong 3 phương tiện thông tin phổ biến hiện nay
(bên cạnh thông tin vệ tinh và thông tin quang). Hệ thống vi ba số sử
dụng sóng vô tuyến. Sóng mang vô tuyến được truyền đi có tính định
hướng rất cao nhờ các anten định hướng.
Hệ thống Vi ba số là hệ thống thông tin vô tuyến số được sử dụng trong
các đường truyền dẫn số giữa các phần tử khác nhau của mạng vô

tuyến.
1. Các đường trung kế số nối giữa các tổng đài số.
2. Các đường truyền dẫn nối tổng đài chính đến các tổng đài vệ tinh.
3. Các đường truyền dẫn nối các thuê bao với các tổng đài chính hoặc
các tổng đài vệ tinh.
4. Các bộ tập trung thuê bao vô tuyến.
5. Các đường truyền dẫn trong các hệ thống thông tin di động để kết nối
các máy di động với mạng viễn thông.
Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
Đặc điểm

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tín hiệu Analog
Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tín hiệu Analog
Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tín hiệu Analog
Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thơng tin Viba số
•
Để có thể truyền dẫn các thông tin số bằng sóng
điện từ, cần phải tiến hành điều chế số.
•
Điều chế số là kỹ thuật gắn thông tin số vào dao
động hình sine (sóng mang), làm cho sóng mang có
thể mang thông tin cần truyền đi.
•
Ta cũng có thể hiểu: điều chế số là sử dụng thông
tin số tác động lê các thông số của sóng mang, làm
cho các thông số của sóng mang biến thiên theo quy
luật của thông tin.

Sóng mang hình sine có dạng:
•
x(t) = A cos(2πfct + þ)
∀
• Có ba thông số của sóng mang có thể mang tin:là
biên độ (A), tần số (fc) và góc pha (þ).
∀
• Do đó, ta có thể tác động lên một trong 3 thông số
của sóng mang để có các phương pháp điều chế
tương ứng.
∀
• Ngoài ra, ta cũng có thể tác động lên một lúc 2
thông số của sóng mang để có phương pháp điều
chế kết hợp.
Tổng quan về hệ thống thơng tin Viba số

Điều chế số
Khái niệm: tín hiệu băng tần gốc được biến đổi thành một tín hiệu thích
ứng với đường truyền để có thể dễ dàng ghép kênh và phát truyền qua vệ
tinh. Quá trình xử lý biến đổi tín hiệu bên phát gọi là “điều chế”. Tại đầu
thu, bộ biến đổi sẽ biến đổi tín hiệu thu thành tín hiệu ban đầu (giải điều
chế), và sau đó truyền đến nơi nhận. Thông thường, tạp âm gây ra do
đường truyền dẫn, máy phát, máy thu và bộ biến đổi làm cho chất lượng
của tín hiệu thu được thấp hơn tín hiệu đã truyền đi.
Các dạng điều chế:
Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thơng tin Viba số
•
Có các phương pháp điều chế sau:
–
Amplitude-shift keying (ASK): điều chế khoá – dòch biên độ.
–
Frequency-shift keying (FSK) : điều chế khoá – dòch tần số.
–
Phase-shift keying (PSK) : điều chế khoá – dòch pha.
–
Quadrature Amplitude Modulation (QAM): Điều chế biên độ cầu
phương. Đây là phương pháp kết hợp giữa ASK và PSK.

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
Bit rate is the number of bits per second. Baud rate is
the number of signal units per second. Baud rate is less
than or equal to the bit rate.
Tốc độ Bit - số lượng Bit được truyền trong 1 giây
Tốc độ Bod - Số lượng tín hiệu được truyền trong 1 giây

Ví dụ: Một tín hiệu có 4 bits, người ta truyền 1000 tín hiệu đó trong 1
giây. Hỏi tốc độ Bit và tốc độ Bod bằng bao nhiêu? Giải:
Baud rate = 1000 bauds per second (baud/s)
Baud rate = 1000 bauds per second (baud/s)
Bit rate = 1000 x 4 = 4000 bps =
Bit rate = 1000 x 4 = 4000 bps =
Bod x s
Bod x s
ố Bits
ố Bits
Ví dụ: Tốc độ Bit là 3000, mỗi tín hiệu bao gồm 6 bits, hỏi tốc độ Bod là
bao nhiêu?
Baud rate = 3000 / 6 = 500 baud/s
Baud rate = 3000 / 6 = 500 baud/s

Tổng quan về hệ thống thơng tin Viba số
•
Mức thấp nhất là ASK hai mức (2 ASK)
∀
• Bit 1 nhò phân được biểu diễn bằng một sóng mang có biên
độ là hằng số.
∀
• Bit 0 nhò phân: không xuất hiện sóng mang.
•
Với tín hiệu sóng mang là Acos(2πfct)
( )






=
ts
( )
tfA
c
π
2cos
0
1bit
0bit
Điều chế ASK - Khố dịch biên độ

Tổng quan về hệ thống thơng tin Viba số
Tín hiệu ASK hai mức
Ta có thể tạo ra được 4ASK, 16 ASK… Tuy nhiên các loại điều
chế này có khá năng chống nhiễu kém.

Điều chế ASK - Khoá dịch biên độ
Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
Tốc độ Bit - số lượng Bit được truyền trong 1 giây
Tốc độ Bod - Số lượng tín hiệu được truyền trong 1 giây
Đối với ASK thì tốc độ Bit bằng tốc độ Bod

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
Ví dụ: Băng thông (độ rộng phổ) của tín hiệu ASK là 5000 Hz, hãy cho biết tốc
độ Bit và tốc độ Bod là bao nhiêu? Trong chế độ điều chế ASK thì tốc độ Bod
bằng chính giá trị băng thông, tức là bằng 5000 Hz trong trường hợp này. Đối với

dạng điều chế ASK thì tốc độ Bit và tốc độ Bod có giá trị như nhau, trong trường
hợp này thì ốc độ Bit là 5000 Hz.

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
Ví dụ cho băng thông của một tín hiệu (độ rộng phổ) là 10000 Hz (từ
1000 Hz đến 11000 Hz), máy thu/phát làm việc ở chế độ song công, hãy
tìm các giá trị tần số song mang và băng thông tín hiệu ASK cho cả hai
hướng. Đối với chế độ ASK song công thì băng thông tín hiệu cho mỗi
hướng là
BW = 10000 Hz / 2 = 5000 Hz
Tần số sóng mang cho hai hướng có thể chọn là điểm giữa của mỗi
băng như hình mô tả:
fc (Tx - forward) = 1000 + 5000/2 = 3500 Hz
fc (Rx - backward) = 11000 – 5000/2 = 8500 Hz

Tổng quan về hệ thống thơng tin Viba số
•
Mức thấp nhất là FSK hai mức (2 FSK, BFSK)
•
Cả hai bit nhò phân 0 và 1 được biểu diễn ở hai tần số
sóng mang khác nhau:
( )





=
ts
( )

tfA
1
2cos
π
( )
tfA
2
2cos
π
1bit
0bit
Điều chế FSK - Khố dịch tần số

Tổng quan về hệ thống thông tin Viba số
Điều chế FSK - Khoá dịch tần số