Tiểu luận thông tin vệ tinh Các phương pháp tính nhiễu trong hệ thống Thông tin vệ tinh

Contents
Chương 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh 2
1.1.Giới thiệu chung về thông tin vệ tinh 2
1.1.1. Giới thiệu chung 2
1.1.2. Đặc điểm của thông tin vệ tinh 2
1.2. Cấu trúc của tuyến liên lạc vệ tinh 3
1.2.1. Các thiết bị trong tuyến liên lạc thông tin vệ tinh 3
1.2.2. Tuyến liên lạc qua hệ thống thông tin vệ tinh 3
1.3. Các vấn đề trong truyền sóng 4
1.3.1. Tần số công tác của thông tin vệ tinh 4
1.3.2: Phân cực sóng 5
1.3.4. Tạp âm 5
Chương 2 : Nhiễu trong hệ thống TTVT và giải pháp hạn chế nhiễu 7
2.1. Các nguồn nhiễu và nguyên nhân gây nhiễu 7
2.2. Các loại nhiễu 8
2.2.1. Nhiễu tín hiệu FM 8
2.2.2. Nhiễu xuyên phân cực 10
2.2.3 Nhiễu vệ tinh lân cận 11
Chương 3 : Các phương pháp tính nhiễu trong hệ thống TTVT 15
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống 15
3.1.1. Các tham số cơ bản đánh giá chất lượng hệ thống TTVT 15
3.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn 16
3.2. Một số phương pháp tính nhiễu 16
3.2.1. Phương pháp tính ΔT/T 16
3.2.2. Phương pháp tính C/I 21
Kết luận 23
Tài liệu tham khảo 24



Chương 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh

1.1.Giới thiệu chung về thông tin vệ tinh
1.1.1. Giới thiệu chung
Trong những năm trở lại đây ,thông tin vệ tinh đã có những phát triển vượt bậc ,việc
sử dụng những kĩ thuật mới làm cho các dịch vụ của thông tin vệ tinh trở thành một dịch
vụ phổ thông trên khắp thế giới. Hàng ngày hai hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu lớn là
Intelsat và Intersputnyk bay vòng quanh trái đất cung cấp hàng ngàn kênh thoại cố
định,nối hàng trăm quốc gia với nhau.Ngoài ra cũng có các vệ tinh khu vực như Aussat,
Eusat, Arbsat… cung cấp các dịch vụ thoại cố định, phát thanh truyền hình, truyền số liệu
, đảm bảo thông tin dẫn đường cho hàng không ,cứu hộ hàng hải,thăm dò tài nguyên bằng
hệ thống vệ tinh tầm thấp, các chương trình đào tạo giáo dục từ xa… Tóm lại, ngày nay
thông tin vệ tinh có mặt hầu hết trong mọi lĩnh vực về viễn thông. Thông tin vệ tinh là
thông tin giữa các trạm mặt đất nhờ trạm lặp là trạm vệ tinh và là một trong ba loại thông
tin vụ tuyến vũ trụ để phân biệt với hai loại thông tin vụ tuyến vũ trụ khác là thông tin
giữa một trạm mặt đất với một trạm vũ trụ hay thông tin giữa hai trạm vũ trụ với nhau.
Intelsat là một tổ chức viễn thông quốc tế hoạt động phi lợi nhuận do hơn một trăm
nước thành viên góp vốn. Mạng thông tin vệ tinh do Intelsat cung cấp ngày nay đang là
mạng vệ tinh lớn nhất thế giới,cung cấp hơn 2/3 tổng số kênh lien lạc quốc tế toàn cầu.
Intersputnyk có mạng vệ tinh cho hơn chục nước tham gia vào mạng thông tin liên lạc cố
định và phủ sóng phát thanh truyền hình.
1.1.2. Đặc điểm của thông tin vệ tinh

:
 Vùng phủ sóng lớn: Từ quỹ đạo địa tĩnh cách trái đất khoảng 3700km vệ tinh có
thể nhìn thấy 1/3 trái đất ,như vậy chỉ cần 3 vệ tinh trên quỹ đạo là có thể phủ sóng
toàn cầu.
 Dung lượng thông tin lớn: với băng tần cung cấp rộng và sử dụng kĩ thuật tái sử
dụng băng tần ,hệ thống thông tin vệ tinh cho phép đạt được dung lượng thông tin
rất cao.
 Độ tin cậy cao:Do tuyến thông tin vệ tinh chỉ có 3 trạm (2 trạm mặt đất đầu cuối

thông tin và trạm lặp vệ tinh ) nên xác suất hư hỏng trên tuyến rất nhỏ
 Tính linh hoạt cao
 Đa dạng về loại hình dịch vụ.
1.2. Cấu trúc của tuyến liên lạc vệ tinh
1.2.1. Các thiết bị trong tuyến liên lạc thông tin vệ tinh
Không giống như trong các hệ thống thông tin khác là thông tin giữa các phần tử trên
mặt đất,mà tuyến thông tin trong thông tin vệ tinh là tuyến liên lạc giữa một phần tử trên
mặt đất và một phần tử trong không gian vũ trụ là vệ tinh nên trong tuyến liên lạc thông
tin vệ tinh bao gồm hai phần là phần không gian và phần mặt đất.
Các phần không gian và mặt đất được xem xét kỹ thuật dưới đây:
 Phần không gian bao gồm vệ tinh , các thiết bị trên vệ tinh , thiết bị điều
khiển đo xa,các thiết bị cung cấp nguồn
 Phần mặt đất cũng gọi là các trạm mặt đất bao gồm anten thu phát và các
thiết bị điều khiển bám vệ tinh , ống dẫn song các bộ chia cao tần và ghép
công suất ,máy thu tạp âm thấp và các bộ giải điều chế,các bộ đối tần lên
xuống ,các bộ khuếch đại công suất lớn và các bộ điều chế
1.2.2. Tuyến liên lạc qua hệ thống thông tin vệ tinh
 Tại trạm phát: Các tín hiệu có băng tần cơ bản được điều chế thành trung
tần,sau đó được đổi lên cao tần nhờ bộ đổi tần tuyến lên UC(Up Converter) rồi
được khuếch đại lên mức công suất cao nhờ bộ khuếch đại công suất lớn HPA(
High Power Amplifier) và được phát lên vệ tinh qua anten phát

 Tại trạm thu: Tín hiệu cao tần phát từ vệ tinh được thu bởi anten thu qua bộ
khuếch đại tạp âm thấp LNA(Low Noise Amplifier) và được đổi xuống trung
tần nhờ booh đổi tần xuống DC( Down Converter), sau đó qua bộ giải điều chế
để khắc phục lại băng tần cơ bản giống bên phát

Hình 1.1 : Đường liên lạc thông tin vệ tinh

1.3. Các vấn đề trong truyền sóng
1.3.1. Tần số công tác của thông tin vệ tinh
Sóng điện từ có dải rộng được dùng trong thông tin vệ tinh tùy vào sự khác nhau về
mục đích sử dụng . Sóng có tần số cao dễ bị hấp thụ và tiêu hao trong tầng khí
quyển,trong sương mù và đặc biệt là mưa. Sóng có tần số thấp lại bị yếu đi nhiều khi đi
qua tầng điện ly do bị hấp thụ hay phản xạ. Ủy ban tư vấn quốc tế về vô tuyến CCIR
khuyến nghị dải tần làm việc trong thông tin vệ tinh là 1 GHz- 10 GHz, đó là dải tần thực
tế nhất trong thông tin vệ tinh và nó được gọi là “cửa sổ vô tuyến”.
Các băng tần được sử dụng: hiện nay thông tin vệ tinh sử dụng chủ hai băng tần C và
Ku với tần số cho tuyến lên và tuyến xuống là 4/6 cho băng tần C và 11/14 cho băng tần
Ku,ngoài ra hiện nay băng tần 30/20 cũng mới được đưa vào sử dụng ( tần số tính bằng
đơn vị GHz).
Độ rộng băng tần của thông tin vệ tinh là 500 MHz và nó được chia ra thành các băng
tần nhỏ hơn 36MHz hoặc 70MHz
Tuy vậy để nâng cao giá trị hiệu dụng của băng tần nhằm tăng dung lượng thông tin
người ta đã sử dụng kỹ thuật sử dụng lại băng tần cho phép nâng băng tần hiệu dụng lên
tới 2590Mhz. Các kỹ thuật sử dụng lại băng tần thường được sử dụng gồm có:
 Tái sử dụng băng tần bằng cách chọn phân cực : Các băng tần giống nhau
được phát xạ do các anten thông qua các bộ phát khác nhau sử dụng phân cực
trực giao của sóng điện từ
 Trong thông tin vệ tinh sóng điện từ phân cực theo hai loại tròn và tuyến tính
để truyền đi trong không gian , và để thu được những sóng điện từ đó thì anten
thu cũng phải có phân cực tương ứng . Anten có thu phân cực tuyến tính thu
được với mức lớn nhất sóng điện từ cùng phân cực nếu góc nghiêng sóng điện
từ và anten trong không gian là như nhau.
 Tái sử dụng băng tần bằng cách phân biệt cách chùm tia phát xạ từ anten. Các
băng tần giống nhau được phát đi bằng các anten trên vệ tinh dùng các bộ phát
đáp khác nhau có các chùm tia thu và các chùm tia phát không trùng lên nhau
1.3.2: Phân cực sóng
Phân cực sóng là gì?

Trường điện từ của một sóng vô tuyến điện khi đi trong một môi trường (như là khsi
quyển ) dao động theo một hướng nhất định. Phân cực là hướng dao động của điện
trường.
Có hai loại phân cực sóng vô tuyến điện được sử dụng trong thông tin vệ tinh : sóng
phân cực thẳng và sóng phân cực tròn
 Sóng phân cực thẳng
Một sóng phân cực thẳng có thể tạo ra bằng cách dẫn các tín hiệu từ một ống
dẫn sóng chữ nhật đến anten loa. Nhờ đó , sóng được bức xạ theo kiểu phân cực
thẳng đứng song song với cạnh đứng của anten loa. Để thu được sóng này anten
thu cũng cần được bố trí giống với tư thế của anten phát.
Khi đặt nó vuông góc , thì không thể thu được sóng này ngay cả khi sóng đi vào
ống dẫn sóng vì nó không được nối với đường cáp đồng trục. Mặc dù sóng phân
cực thẳng thì dễ dàng tạo ra ,nhưng cần phải điểu chỉnh hướng của ống dẫn sóng
anten thu sao cho song song với mặt phẳng phân cực của sóng đến.
 Sóng phân cực tròn
Sóng phân cực tròn là sóng khi truyền lan phân cực của nó quay tròn.Có thể tạo
ra loại sóng này bằng cách kết hợp hai sóng phân cực thẳng có phân cực vuông
góc với nhau và góc lệch pha là 90
0
. Sóng phân cực trong là sóng phân cực phải
hay trái phụ thuộc vào sự khác pha giữa các sóng phân cực thẳng và sớm pha hay
chậm pha.
Phân cực quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược chiều kim đồng hồ với tần
số bằng tần số sóng mang. Đối với sóng phân cực tròn mặc dầu không cần điều
chỉnh hướng của loa thu,nhưng mạch fido của anten trở nên phức tạp hơn đôi chút.
1.3.4. Tạp âm
Khái niệm về tạp âm trong thông tin vệ tinh
Tạp âm được hiểu là tín hiệu không mong muốn có trong luồng tín hiệu thu về,tạp âm
làm giảm chất lượng thông tin , ví ụ như tạp âm làm giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu S/N,
hoặc làm giảm tỷ số sóng mang trên tạp âm ,tăng tín hiệu lỗi bit đường truyền. Trên thực

tế đối với các hệ thống tin khác thì tạp âm thường rất nhỏ so với tín hiệu hữu ích , nhưng
trên tuyến thông tin vệ tinh , tín hiệu hữu ích thường rất nhỏ,trong khi đó tạp âm thì lại rất
lớn do khoảng cách truyền của thông tin rất dài(khoảng cách 37000km). Tạp âm cũng
được góp nhặt bởi anten từ môi trường truyền sóng , suy hao do mưa. Tín hiệu thu về
xem như bị chỡm trong tạp âm. Vì thế nghiên cứu tạp âm là một vấn đề rất quan trọng
không thể thiếu trong thông tin vệ tinh.
Các nguồn tạp âm trong TTVT
 Tạp âm vũ trụ :
Tạp âm vũ trụ hình thành do nhiễu bức xạ cao tần từ các dải ngân hà,phát xạ
của mặt trăng,tác động mạnh ở dải tần dưới 10 GHz
 Tạp âm khí quyển :
Oxy.ni tơ,hơi nước,sương mù ,có trong khí quyển hấp thụ năng lượng sóng
điện từ có tần số xấp xỉ bằng tần số dao động của các phần tử khí nói trên khi
sóng điện từ truyền qua nó,chính sự hấp thụ này làm cho sóng điện từ bị suy yếu
đi và tạp âm cũng sinh ra từ đó. Trong thông tin vệ tinh dải tần từ 1 đến 10 GHz
khi góc ngẩng của anten dưới 5
0
thì mức suy hao do ảnh hưởng tầng đối lưu sẽ
nhỏ hơn 1,5dB. Suy hao do mây mù vào khoảng 1dB trong dải tần 4-6 GHz(
băng C) và suy hao khoảng 3dB trong dải tần 7GHz và nhỏ hơn 6dB ở dải tần
10GHz
 Tạp âm do mưa :
Sóng điện từ không những bị suy hao do mưa mà còn cộng thêm tạp âm sinh
ra do bức xạ siêu cao của mưa,them vào đó nhiệt độ nước mưa cũng là nguồn
tạp âm nhiệt. Có thể nói trong các nguồn tạp âm trong thông tin vệ tinh thì tạp
âm do mưa sinh ra cần phải lưu ý nhất. Do đó trong tính toán tuyến truyền thông
tin vệ tinh , để đảm bảo chất lượng thông tin người ta phải có tính toán đến sự
dự trữ cho mưa và đây cũng là một bài toán rất phức tạp
 Tạp âm trái đất :
Mặt đất phản xạ sóng điện từ đối với các búp sóng phụ của anten trạm mặt

đất,các búp sóng phụ này gây ra tạp âm ảnh hưởng trực tiếp từ mặt đất và tạp
âm khí quyển từ phản xạ từ mặt đất . Nhiệt tạp âm do ảnh hưởng của trái đất
trong khoảng từ 3-25
0
K
 Tạp âm nhiệt :
Tạp âm sinh ra do hoạt động ngẫu nhiên của các điện tử tự do của các vật
dẫn điện,khi chuyển động các điện tử này va chạm với các nguyên tử và sinh ra
tạp âm nhiệt ,mặc dù khi các vật dẫn hở mạch, các điện tử chuyển động hỗn
loạn vẫn sinh ra tạp âm nhiệt




Chương 2 : Nhiễu trong hệ thống TTVT và giải pháp
hạn chế nhiễu

2.1. Các nguồn nhiễu và nguyên nhân gây nhiễu
Trong hệ thống TTVT, một số loại nguồn nhiễu thường gặp như :
 Nhiễu sóng mang lân cận
 Nhiễu vệ tinh lân cận
 Nhiễu do chính hệ thống của khách hàng
 Nhiễu xuyên phân cực
 Các loại nhiễu khác

Hình 2.1 : Tỷ lệ phần trăm các nguyên nhân gây nhiễu
Các nguyên nhân gây nhiễu
 Lỗi do con người : 29,41%
 Lỗi do thiết bị : 52,94%
 Hệ thống vệ tinh lân cận : 15,69%

 Các loại nhiễu khác : 1,96%
2.2. Các loại nhiễu
Một số loại nhiễu thường gặp :
 Nhiễu tín hiệu FM
 Nhiễu xuyên phân cực
 Nhiễu sóng mang số, sóng mang sạch
 Tăng nền tạp âm
 Nhiễu xuyên điều chế
 Nhiễu tín hiệu TDMA
 Nhiễu TV/FM và FM
 Nhiễu không xác định
 Nhiễu vệ tinh lân cận
2.2.1. Nhiễu tín hiệu FM

Hình 2.2 : Phổ nhiễu tín hiệu FM
Nguyên nhân :
 Các đầu nối thiết bị trung tần và cao tần không đảm bảo vì vậy tín hiệu FM
quảng bá thâm nhập vào hệ thống
 Các cáp nối giữa phần trung tần và cao tần là loại chất lượng kém
 Hệ thống đất không đảm bảo chỉ tiên kĩ thuật


Hình 2.3 : nhiễu tín hiệu FM
Biện pháp khắc phục
 Lựa chọn cáp nối, đầu nối đúng chủng loại, đạt yêu cầu kỹ thuật
 Trạm mặt đất phải được lắp đặt đúng chuẩn
 Kiểm tra đảm bảo hệ thống đất, thiết bị đã được đấu đất đầy đủ
 Thực hiện đo, kiểm tra các sóng mang
2.2.2. Nhiễu xuyên phân cực

Hình 2.4 : Nhiễu xuyên phân cực

Mô tả : Nếu độ cách ly phân cực của anten không tốt, anten có thể phát đồng thời tín
hiệu phân cực ngang và đứng ở cùng thời điểm và cũng thu tín hiệu ở 2 phân cự. Do đó
nhiễu phân cực sẽ xuất hiện ở vệ tinh lân cận.

Hình 2.5 : Phổ nhiễu xuyên phân cực
Nguyên nhân
 Căn chỉnh anten không tốt
 Độ cách ly phân cực không tốt
 Bị lệch hướng anten và phân cực khi làm việc
 Các nguyên nhân do điều kiện thời tiết
 Không thực hiện kiểm tra trước khi phát sóng mang
 Biện pháp khắc phục
 Không phát sóng mang khi trạm mặt đất chưa được kiểm tra
 Thực hiện bảo dưỡng định kì trạm mặt đất
2.2.3 Nhiễu vệ tinh lân cận
Có 2 loại nhiễu vệ tinh lân cận : Nhiễu hướng phát và nhiễu hướng thu
a, Nhiễu hướng phát
 Nguyên nhân 1 : Anten phát căn chỉnh hướng đến vệ tinh không tốt


Hình 2.6 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng phát
Biện pháp khắc phục

 Thực hiện đo đạc kiểm tra truy nhập trạm mặt đất (UAT) đúng chỉ dẫn để
đảm bảo trạm mặt đất hướng tốt nhất đến vệ tinh
 Nguyên nhân 2 :
 Anten không đạt yêu cầu kỹ thuật, giản đồ bức xạ không đảm bảo, công
suất búp sóng phụ lớn

 Anten không đạt yêu cầu kỹ thuật, búp sóng chính quá lớn

Hình 2.7 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng phát

Hình 2.8 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng phát
Biện pháp khắc phục : Kiểm tra kỹ thông số kỹ thuật anten. Sử dụng anten có kích
thước như khuyến nghị.
b, Nhiễu hướng thu
 Nguyên nhân 1: Anten thu quá nhỏ, giản đồ bức xạ không đảm bảo chất lượng

Hình 2.9 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng thu

Biện pháp khắc phục : Sử dụng anten có kích thước đủ lớn

 Nguyên nhân 2 :
 Anten được căn chỉnh hướng vệ tinh không tốt
 Anten phát và thu cùng 1 thời điểm
 Khi anten không được căn chỉnh tốt sẽ bị nhiễu và gây nhiễu vệ tinh lân cận

Hình 2.10 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng thu

Hình 2.11 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng thu

Biện pháp khắc phục
 Thực hiện đo, kiểm tra truy nhập trạm (UAT) đúng chỉ dẫn
 Thực hiện bảo dưỡng định kỳ trạm mặt đất

 Nguyên nhân 3 : Ở những vùng trùng đường đẳng mức EIRP từ vệ tinh lân cận
Biện pháp khắc phục
 Thực hiện tính toán đường truyền, sử dụng công suất phát theo khuyến nghị

 Thực hiện UAT, dùng anten kích thước đúng chuẩn









Chương 3 : Các phương pháp tính nhiễu trong hệ
thống TTVT

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống TTVT là vùng phủ sóng rộng lớn đáp ứng mọi loại
hình dịch vụ và cho phép triển khai từ những nơi mà các hệ thống khác không đáp ứng
được.
Một điểm quan trọng khi xét đến việc thiết kế một đường truyền vô tuyến là có thể cho
phép giảm chất lượng tuyến xuống bao nhiêu trong điều kiện cho phép là phù hợp, bởi vì
khi thiết kế tuyến thì không chỉ xét đến chất lượng đường truyền mà còn cả tính kinh tế.
Ngoài ra khi thiết kế tuyến TTVT cần phải cân đối giữa chất lượng từng khối thiết bị và
nhiễu nó có thể gây ra.
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống
3.1.1. Các tham số cơ bản đánh giá chất lượng hệ thống TTVT
Một số tham số đánh giá chất lượng hệ thống
 Tỷ số tín hiệu trên tạp âm đầu vào máy thu : Tỷ số này liên quan đến độ lớn tín
hiệu thu trong mối quan hệ đến tạp âm đầu vào máy thu. Cụ thể là :
 Tỉ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm C/N
 Tỉ số công suất tín hiệu trên mật độ phổ tạp âm C/


 Tỉ số công suất tín hiệu trên nhiệt tạp âm
C/T = C /

* k
K là hằng số Bolzman
 Công suất máy phát
 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP)
 Mật độ công suất
 Công suất tín hiệu thu


=









Trên thự tế cần phải tính đến suy hao phụ cho các trường hợp khác như
 Suy hao khi truyền sóng qua khí quyển
 Suy hao trong thiết bị thu phát
 Suy hao do mất đồng bộ giữa các anten
 Suy hao do không phối hợp phân cực
3.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn
 Ảnh hưởng của mưa : Lượng mưa sẽ ảnh hưởng đến chất lượng đường
truyền qua việc gây suy hao và sự đan chéo phân cực
 Các ảnh hưởng khác bao gồm

 Suy hao do tồn tại các khí trong bầu khí quyển : Tùy thuộc vào tần
số, góc ngẩng cũng như độ cao trạm mặt đất.
 Suy hao do bão cát : Tỷ lệ nghịch với tầm nhìn và phụ thuộc mạnh
vào độ ẩm các hạt bụi
 Hiệu ứng khúc xạ : Hiệu ứng này là do chiết suất của lớp ion và tầng
đối lưu thay đổi. Cả 2 đều chịu sự thay đổi cục bộ rất nhanh. Sự thay
đổi chiết suất gây nên sự thay đổi góc tới, biên độ và pha của sóng
truyền.
 Hiệu ứng Faraday : Là hiện tượng quay mặt phân cực của một sóng
mang phân cực tuyến tính khi truyền qua lớp ion. Góc quay tỉ lệ
nghịch với bình phương tần số và là hàm của lượng điện tích tầng
ion.
 Đa chéo phân cự do các tinh thể băng
 Ảnh hưởng hiệu ứng đa đường : Các tín hiệu được phản xạ từ mặt
đất cũng như các chướng ngại vật khác. Trong trường hợp các tín
hiệu thu ngược pha thì sẽ gây ra suy hao đáng kể.
3.2. Một số phương pháp tính nhiễu
3.2.1. Phương pháp tính ΔT/T
3.2.1.1. Tính nhiễu giữa các hệ thống thông tin địa tĩnh
Đường truyền hệ thống TTVT gồm đường lên và xuống.Việc xác định mức nhiễu dựa
trên việc tính ΔT/T theo công ước quốc tế, mức ngưỡng 6% được sử dụng là có thể chấp
nhận được mà không cần phối hợp giải quyết loại bỏ.
Vệ tinh thông tin cần hai tần số, một cho đường lên và một cho đường xuống, cho nên
các tần số thường đi theo từng cặp nhiễu giữa các hệ thống TTVT xảy ra hai trường hợp :
Trường hợp 1 : Hai hệ thống cùng sử dụng một băng tần trong cùng hướng (lên
hoặc xuống)
Trường hợp 2 : Hai hệ thống cùng sử dụng một băng tần theo hai hướng ngược
nhau (một lên, một xuống)
Các thông số của hệ thống
 R – Mạng vệ tinh bị nhiễu

 S – Vệ tinh của R
 A – Đường truyền của R
 R’ – Mạng vệ tinh gây nhiễu
 S’ – Vệ tinh của R’
 A’ – Đường truyền của R’
Các thông số :
 T nhiệt độ tạp âm tương đương đường truyền tính tại đầu anten thu trạm mặt
đất
 

nhiệt độ tạp âm hệ thống thu của vệ tinh tính tại đầu ra anten thu của vệ tinh
 

nhiệt độ tạp âm thu trạm mặt đất, tính tại đầu ra anten thu trạm mặt đất
 ΔT nhiệt độ tạp âm tương đương các đường truyền tăng lên do các vệ tinh khác
gây ra tính tại đầu ra anten trạm mặt đất
 Δ

lượng tăng nhiệt độ tạp âm thu do vệ tinh khác gây ra tại đầu thu anten vệ
tinh
 Δ 

lượng tăng nhiệt độ tạp âm thu của trạm mặt đất do nhiễu gây ra tính tại
đầu ra anten thu trạm mặt đất
Nhiệt độ tạp âm tương đương của đường truyền vệ tinh (T) và độ tăng ích truyền dẫn
(γ) có thể được tính theo nhiều cách. Cụ thể như sau :
 Hệ số tăng ích đường truyền
Cách 1

Cách 2








 Nhiệt độ tạp âm tương đương của đường truyền :


Từ đây ta sẽ tính nhiễu cho hai trường hợp hệ thống sử dụng băng tần như nêu trên
Trường hợp 1 :

Để tính mức nhiễu giữa hai hệ thống thì phải tính độ gia tăng của nhiệt độ tạp âm
tương đương của đường truyền do phát xạ nhiễu gây ra.Để đơn giản ta gia định các tổn
hao truyền dẫn cơ bản trên hướng từ vũ trụ đến trái đất đang được khảo sát. Tương tự các
tổ hao truyền dẫn cơ bản trên hướng trái đất đến vệ tinh cũng như nhau.
Các tham số được tính theo công thức :

Trong trường hợp hai hệ thống chỉ dùng chung băng tần đường lên : ΔT = Δ


Trong trường hợp hai hệ thống chỉ dùng chung băng tần đường xuống : ΔT =γ Δ



Trường hợp 2 :
Trong trường hợp này ta có công thức :

ΔT =γ Δ


3.2.1.2. Tính nhiễu giữa hệ thống TTVT địa tĩnh và hệ thống TTVT phi địa tĩnh
Theo bảng phân bố tần số thì các hệ thống TTVT địa tĩnh (GSO) và phi địa tĩnh (non-
GSO) có thể dùng chung tần số. Do vậy ở đây ta vẫ xem xét đến nhiễu giữa hai hệ thống
này khi chúng có cùng băng tần và cung cấp dịch vụ.
3.2.1.2.1. Các thông số cần thiết cho tính toán
Hướng từ vệ tinh đến mặt đất
 
 
góc phân cách giữa vệ tinh non-GSO đang hoạt động trong tầm nhìn
thấp tới trạm mặt đất của hệ thống GSO
 
 
mật độ công suất cực đại trên mặt đất của vệ tinh non-GSO
 

Số vệ tinh non-GSO lớn nhất phát sóng xuống vùng phủ sóng
Hướng từ mặt đất đến vệ tinh
 
 
góc phân cách giữa vệ tinh non-GSO và GSO trong tầm nhìn thấy
của trạm mặt đất của hệ thống non-GSO
 
 
mật độ EIRP cực đại trên hướng ứng với góc 
 

 

Số trạm phát có cùng tần số với vệ tinh GSO của hệ thống non-GSO
Các thông số trạm mặt đất
 
 
độ tăng ích cực đại trạm mặt đất ứng với góc 
 

 

nhiệt độ tạp âm thu của hệ thống GSO đường xuống
Độ nhạy của vệ tinh
 
 
độ tăng ích cực đại của anten vệ tinh GSO
 

nhiệt độ tạp âm thu của hệ thống GSO đường lên
3.2.1.2.2. Các bước tính nhiễu hệ thống GSO đường xuống
 B1 : Tính mật độ công suất nhiễu cực đại từ một vệ tinh non-GSO tại đầu ra anten
thi trạm mặt đất

 B2 : Tính mật độ tạp âm đầu ra anten thu trạm mặt đất

 B3 : Tính tỉ lệ ΔT/T


3.2.1.2.3. Các bước tính nhiễu hệ thống GSO đường lên
 B1 : Tính mật độ thông lượng công suất trạm mặt đất non-GSO tại vệ tinh GSO

 B2 : Tính mật độ công suất nhiễu tại đầu ra anten thu vệ tinh

 B3 : Tính mật độ công suất tạp âm tại đầu ra anten thu vệ tinh

 B4 : Tính tỉ số ΔT/T

3.2.2. Phương pháp tính C/I
Xem xét hệ thống gồm hai vệ tinh trong đó 

là vệ tinh mong muốn còn 

là vệ tinh
gây nhiễu. Công suất sóng mang nhận được tại một trạm mặt đất được tính theo phương
trình :

(Các giá trị được tính theo dB)
Trong đó 

là công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của vệ tinh 




là hệ số tăng ích của anten


là suy hao truyền dẫn trên anten vệ tinh



là suy hao không gian tự do
Nếu như coi công suất sóng mang nhiễu từ vệ tinh 

cũng được tính tương tự như trên,
ta sẽ thu được phương trình :

Trong phương trình này ta có thêm tham số 

là tham số thể hiện sự kết hợp giữa
các loại phân cực sóng riêng biệt. Ngoài rat ham số 

còn phụ thuộc vào cả giá trị góc
lệch trục của anten thu tại trạm mặt đất.
Giả sử sự suy hao không gian tự do là như nhau tại cả hai tín hiệu có ích và nhiễu. Khi
đó ta sẽ có giá trị C/I đánh giá chất lượng hệ thống sẽ được tính theo :

Kết luận

Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, hệ thống TTVT đã
đang và sẽ phát triển trở thành một trong những công nghệ truyền thông hàng đầu. Chính
vì vậy việc tính toán các vấn đề liên quan đến nhiễu và các tác nhân gây ảnh hưởng đến
hệ thống TTVT, đồng thời đưa ra những biện pháp hạn chế, khắc phục chúng là việc làm
vô cùng quan trọng trong quá trình thiết kế và xây dựng hệ thống TTVT.
Bản báo cáo đã nêu ra một số thông tin về các nguồn nhiễu, loại nhiễu, các nguyên
nhân gây nhiễu. Sau đó với mỗi loại được mô tả đánh giá ảnh hưởng đến chất lượng dịch
vụ, phân tích nguyên nhân và đưa ra biện pháp khắc phục những ảnh hưởng đó.
Các vấn đề được nêu ra đều dừng lại ở việc xử lý khi đã có nhiễu xảy ra. Em rất hi
vọng đây sẽ là những cơ sở để có thể tiếp tục nghiên cứu các vấn đề khác trong thời gian
tới nhằm nâng cao chất lượng hệ thống ngày một hoàn thiện hơn.

Tài liệu tham khảo

[1] Dennis Roddy (2001), Satellite Communications, Mac Graw-Hill
[2] Bruce R. Elbert (2004) , The Satellite Communication Applications Handbook Second
Edition, Artech House, Inc.Boston London
[3] Aderemi A.Atayero (2011), Satellite Link Design ,
[4] Bùi Ngọc Thạch (2008) , Nhiễu trong thông tin vệ tinh kết quả đo và một số giải pháp
hạn chế nhiễu, Đại học Quốc Gia Hà Nội