SLIDE ĐỒ ÁN kỹ thuật điện tử viễn thông

BỘ CÔNG AN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – HẬU CẦN CAND
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật định vị phát xạ gây can nhiễu trong kiểm
soát tần số vô tuyến”
Học viên
:
Giáo viên hướng dẫn :
Chuyên ngành
:
Niên khóa
:

CHU VIỆT THÀNH
PGS.TS. PHẠM TUẤN GIÁO
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG
2011 - 2016


NỘI DUNG TRÌNH BÀY

1
2
3

4

• ĐẶT VẤN ĐỀ

• KHÁI QUÁT VỀ NHIỄU VÔ TUYẾN

• ĐỊNH VỊ PHÁT XẠ GÂY CAN NHIỄU TRONG KIỂM SOÁT TẦN SỐ
• ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRONG CÔNG TÁC CHỐNG NHIỄU tại trung
tâm tần số khu vực V


1

• ĐẶT VẤN ĐỀ



Tần số vô tuyến không chỉ đơn thuần là phương tiện thông tin liên lạc của con người,
mà tài nguyên này còn là đơn vị giúp con người quản lý hoạt động của các hệ thống
trang thiết bị, phương tiện.



Từ sự phát triển mạnh mẽ của các ứng dụng tần số vô tuyến, nó đã làm cho phổ tần số
vô tuyến điện vốn đã hữu hạn ngày càng trở lên hữu hạn và vô cùng chật chội. Mặt
khác cũng là do sóng vô tuyến không có biên giới nên thực tế đã làm cho công tác
quản lý tần số vô tuyến điện càng trở lên khó khăn hơn, đòi hỏi ngày càng một cao với
yêu cầu đảm bảo việc sử dụng phổ tần.


2

• Khái quát về nhiễu vô tuyến



Khái niệm và phân loại nhiễu:
 Khái niệm:
Can nhiễu là những tác động có hại của một hoặc nhiều nguồn phát xạ, bức xạ
trên đầu vào của máy thu ảnh hưởng đến tín hiệu có ích trong hệ thống thông
tin vô tuyến điện, dẫn đến làm giảm chất lượng, hoặc bị mất hẳn thông tin.
 Phân loại:

NHI ỄU
VÔ
T UY ẾN

Nhiễu cho phép
Nhiễu chấp nhận được
Nhiễu có hại


2

• Khái quát về nhiễu vô tuyến



Các nguy cơ can nhiễu
 Nhiễu đồng kênh (Co-chanel interferences)
 Nhiễu lân cận (Adjacent chanel interferences)
 Nhiễu do một đài phát vô tuyến điện bất hợp pháp (phát xạ bất hợp pháp)
 Nhiễu do các thiết bị không đảm bảo yêu cầu tương thích điện từ trường (EMC)

 Nhiễu do các phát xạ không mong muốn (bao gồm phát xạ ngoài băng và phát xạ
giả)
 Nhiễu do điện thoại không dây (điện thoại máy mẹ máy con) có tần số không đúng
quy hoạch tần số vô tuyến điện gây nhiễu cho các đài vô tuyến điện.


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Giới thiệu chung về kỹ thuật định hướng nguồn phát sóng
 Khái niệm và mô hình chung
 Định hướng nguồn phát sóng là để xác định hướng đến của nguồn phát sóng vô tuyến
điện so với một hướng tham chiếu.
 Cấu trúc chung của một thiết bị định hướng bao gồm: Anten định hướng, khối thu tín
hiệu và khối xử lý định hướng.


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Phân loại
 Khi phân loại theo phương pháp xử lý tìm hướng dựa trên biên độ hoặc pha của tín
hiệu đến thì gồm 3 loại:
+ Hệ thống định hướng biên độ (amplitude – base)
+ Hệ thống định hướng pha (phase – base)
+ Hệ thống định hướng biên độ – pha kết hợp.
 Khi phân loại các hệ thống định hướng theo số lượng kênh thu sử dụng thì được
chia làm 2 nhóm, gồm:

+ Hệ thống định hướng đơn kênh (Single – channel DF system)
+ Hệ thống định hướng đa kênh (Multi – channel DF system).


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ chính xác trong việc xác định hướng sóng tới.

Số lượng phần tử anten trong dàn
Khoảng cách giữa các phần tử anten – d
Số lượng mẫu tín hiệu
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR)
Tính tương quan giữa các tín hiệu


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Kỹ thuật định hướng định vị nguồn phát xạ gây can nhiễu
Đến thời điểm hiện nay, có các phương pháp chính thường được sử dụng để định hướng
nguồn phát xạ:
 Phương pháp Watson Watt
 Phương pháp giao thoa
 Phương pháp Doppler
 Phương pháp sử dụng anten định hướng cao
 Phương pháp FDOA/TDOA sử dụng hai vệ tinh GSO.

3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Phương pháp Watson Watt
Kỹ thuật Watson-Watt sử dụng 2 cặp anten Adcock được đặt ở cùng một vị trí và
vuông góc với hướng Đông để tạo ra tín hiệu N-S (Bắc-Nam) và E-W (Đông-Tây).
Các tín hiệu này sẽ được đưa qua một máy thu.

 

φ = arctan ( )


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Phương pháp giao thoa

αˆ = arctan

Góc phương vị của nguồn phát xạ:
Góc ngẩng:

εˆ = arccos

( Φ 2 − Φ1 )

2

Φ2 −Φ1
Φ3 −Φ1

+ ( Φ 3 − Φ1 )

2πα / λ

2


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Phương pháp áp dụng nguyên lý Doppler
Nếu một phần tử anten quay trong vòng tròn bán kính R, tín hiệu thu được chịu ảnh
hưởng bởi tần số điều chế ωo, và tần số quay là ωr, do hiệu ứng dịch chuyển tần số
Doppler.


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Phương pháp áp dụng nguyên lý Doppler

Từ giá trị biên độ tức thời:
u(t)= acos [ωot +(2π/𝜆 o)cos(ωr t – α) + φ]

Tần số tức thời là:
ω(t)= dΦ(t)/dt= ωo - (2π/𝜆 o) ωrsin(ωrt – α)
Lọc lấy thành phần điều chế Doppler, ta có:
Sr = - sin ωr t
Hệ số biến đổi Fourier của Sr đưa ra giá trị ước lượng của góc phương vị α.


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Định hướng sử dụng anten có hướng tính cao
• Phương pháp này dựa trên cơ sở giản đồ hướng tính của anten, đánh giá mức điện áp
tín hiệu của một anten có chuẩn hướng tính thu được khi quay, tại vị trí điện áp thu
được lớn nhất tại anten hướng tính, chỉ thị góc định hướng của nguồn nhiễu.


3

• Định vị phát xạ gây can nhiễu trong Kiểm soát tần số

 Phương pháp FDOA/TDOA sử dụng hai vệ tinh GSO

Hai chuỗi thời gian của tín hiệu đường xuống truyền từ hai vệ tinh địa tĩnh sẽ được
lưu và phân tích để biết được độ lệch thời gian và tần số giữa hai vệ tinh, điều này
được thực hiện bằng phương pháp CAF (Cross Ambiguity Function). Từ đó định vị vị
trí đài phát.


4

• Đề xuất giải pháp trong công tác chống nhiễu tại Trung tâm tần số khu
vực V

 Đề xuất các giải pháp trong công tác chống nhiễu
Bổ sung thêm các trạm kiểm soát cố định.

Sử dụng các trạm cố định hiện có kết hợp với các trạm
kiểm soát cơ động và cầm tay
Giải pháp xác định vị trí phát xạ bằng một tia định
hướng kết hợp với tính toán suy hao đường truyền và
giả định mức công suất để xác định vị trí phát xạ gây
can nhiễu


4

• Đề xuất giải pháp trong công tác chống nhiễu tại Trung tâm tần số khu
vực V

 Tương tác với điều kiện sử dụng thực tế
 Định vị vị trí máy phát của Trạm điều hành Taxi Thuận An – Ninh Giang – Hải Dương
qua trạm thu Hải Phòng (Trung tâm tần số khu vực V) và trạm thu Hải Dương.
Xác định đối tượng phát xạ là máy bộ đàm tại
Trung tâm điều hành Taxi Thuận An – tọa độ
(Vĩ
độ:
20°45'53.53"Bắc,
Kinh
độ:

106°22'19.97"Đông), địa chỉ QL 37 – Ninh
Thành – Ninh Giang – Hải Dương.


CẢM ƠN HỘI ĐỒNG ĐÃ QUAN
TÂM THEO DÕI!