Giới thiệu các hệ thống chống nhiễu

Ch­¬ng­III

B¶o­vÖ­®iÖn­tö
Biªn­so¹n­:TS,­­nguyÔn­huy­hoµng


Bµi­1

C¸c­biÖn­ph¸p­chèng­
nhiÔu

Biªn­so¹n:­TS­NguyÔn­Huy­Hoµng


I.ưCácưbiệnưphápưchủưyếuưđểưtăngưcựưliưhoạtư
độngưcủaưđàiưrađaưkhiưcóưnhiễuưtíchưcựcư
nguỵưtrang.
Cựưlyưhoạtưđộngưcựcưđạiưcủaưđàiưrađaưkhiưcóưnhiễuư
E px .G. .D 2 n . A
4
là:
'
4 .N n . n . . A i

Dmaxư=ư
ư
ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư(*)
CóưthểưtăngưDmaxưbằngưnhữngưbiệnưphápưsau:
-ưTăngưnăngưlượngưtínưhiệuưdòưEpxư(phươngưphápưnăngư
lượng)
-Tăngư tínhư địnhư hướngư củaư antenư phátư đốiư vớiư rađaư

vàư giảmư mứcư cánhư sóngư phụư củaư antenư thuư vềư hư
ớngư nguồnư nhiễuư (phươngư phápư chọnư lọcư khôngư
gian).
-ư Giảmư hệư sốư phânư biệtư ư vàư phânư bốư tốiư ưuư tạiư dảiư
làmư việcư củaư rađaư tươngư đươngư vớiư việcư giảmư Nnư
(phươngưphápưchọnưlọcưtầnưsố)


II.ưPhươngưphápưnăngưlượng:
ưưưưưưưưưưưưTăngưnăngưlượngưtínưhiệuưdòưđểưtăngưcựư
lyưhoạtưđộng.ưTừưPTưchốngưrađa,ưbằngưphươngư
phápưnăngưlượ4ng,ưcựưlyưhoạtưđộngưcủaưđàiưrađaư
E px
E px
sẽưtăngưưưưưưưưưlầnưtrongưchếưđộưbảoưvệưngoàiư
vàưtăngưưưưưưưưlầnưtrongưchếưđộưtựưbảoưvệ.ư
NăngưlượngưtínưhiệuưXĐưtheoưbiểuưthức:
Epxư=ưPx.Ti.Mưưư
Px:ưCôngưsuấtưxungưcủaưđàiưrađa
Ti:ưĐộưrộngưxung
M:ưSốưxungưtrongưchùm
*ưCácưbiệnưphápưtăngưnăngưlượngưtínưhiệuưlà:
+ưTăngưPx:ưDùngưđènưphátưcựcưmạnh.ưNhưngưbịư
hạnưchếưvềưkíchưthước,ưgiáưthànhưcao,ưyêuưcầuư
hệưthốngưantenưphiưđơưphảiưcóưđộưbềnưvữngư
vềưđiện.


+ưTăngưđộưrộngưxungưdò:ư(Ti):ưPhảiưdùngưcácưtínư
hiệuưdòưphứcưtạpưdảiưrộng,ưkếtưhợpưvớiưquáưtrìnhư

nénưxungưtrongưbộưlọcưtốiưưu.ưTínưhiệuưdảiưrộngưlàư
tínưhiệuưcóưưfTHư.ưTTHưư=ưn>>1.ưCácưtínưhiệuưnàyưcóư
khảưnăngưnénưvềưđộưrộngưtrongưcácưmáyưthuưtốiưưu.ư
Máyưthuưtốiưưuưsẽưchoưraưđiệnưápưdạngưhàmưtựưtươngư
quanưcủaưtínưhiệu.ưHàmưtựưtươngưquanưdạngưxungư
1
cóưđộưrộngưbằngưthờiưgianưtư
ơngưquan:
T =
0

fTH

ưưưưNhưưvậyưđộưrộngưtínưhiệuưởưđầuưraưmáyưthuưtốiưưuư
tỉưlệưnghịchưvớiưđộưrộngưphổưcủaưnó,ưkhiưđóư:

TTH TTH
=
= TTH .f TH = n
Tra
T0
ưưưưưưưưBiệnưphápưnàyưcóưtriểnưvọngưvàưđangưđượcưsửưdụngư
rộngưrãi.


+ưTăngưsốưxungưtrongưchùmưM:
Cóưthểưtăngưsốưxungưtrongưchùmưbằngư
cáchưápưdụngưnhữngưchươngưtrìnhưtốiưưuưvàoư
việcưquétưkhôngưgianưhoặcưbằngưcáchưsửư
dụngưnhữngưđàiưrađaưđặcưbiệtưlàmưtheoư

chỉưthịưmụcưtiêuưcóưsẵn.
Tuyưnhiênưtrongưcuộcưchạyưđuaưnăngưlượngư
đốiư phươngư cóư ưuư thếư hơnư vìư năngư lượngư
nhiễuưtỉưlệưnghịchưvớiưD2ưưtrongưkhiưnăngưlư
ợngưtínưhiệuưtỉưlệưnghịchưvớiưD4ư.


III.ưPhươngưphápưchọnưlọcưkhôngưgian
Phươngưphápưnàyưthựcưhiệnưtheoưhaiưcách:
*ưTăngưhệưsốưKĐưantenưphátư(phùưhợpưvớiưradaưbámư
sátư-ưđiềuưkhiểnưhoảưlực)ưlàmưtăngưcựưlyưphátư
G
4
hiệnưnguồnưnhiễuưưưưưưưưưưưlầnưtrongưchếưđộưtựưbảoư
G
vệưvàưtăngưlầnưưưưưưưtrongưchếưđộưbảoưvệưngoài.ư
Vớiưrađaưcảnhưgiớiưtăngưhệưsốưkhuếchưđạiưantenư
hầuưnhưưkhôngưtăngưthêmưcựưlyưhoạtưđộng.ưVìưkhiư
địnhưsẵnưvùngưquanưsát,ưthờiưgianưquanưsátưtăngư
Gưlầnưdẫnưđếnưsốưxungưtrongưchùmưgiảm.ưDoưđóư
năngưlượngưchiếuưxạưcũngưgiảmưđi.
*ưGiảmưmứcưđộưcánhưsóngưphụưanten:ưĐâyưlàưvấnư
đềưtrungưtâmưtrongưviệcưtăngưtínhưchốngưnhiễuư
củaưrađa.ưĐểưthựcưhiệnưđiềuưđóưngườiưtaưdùngưcácư
sơưđồưđặcưbiệtưvàưthayưđổiưkếtưcấuưanten.ư
Việcưthayưđổiưkếtưcấuưantenưchỉưđạtưmứcưgiảmư
cánhưsóngưphụưkhoảngư-20dBưđếnư-30dB.


a.ưBùưtrừưkhôngưkếtưhợpưnhiễuưvềưtheoư

cánhưsóngưphụ:
*ưNguyênưtắc:
Đưaư thêmư vàoư ư mộtư kênhư thuư phụư cóư
tínhư địnhư hướngư khôngư cao.ư Giảnư đồư
hướngư củaư ATư kênhư phụư baoư trùmư cácư
cánhư sóngư phụư củaư giảnư đồư hướngư ATư
kênhư chính.ư Sựư bùư trừư nhiễuư trongư
kênhư chínhư đượcư tiếnư hànhư sauư bộư
táchưsóng.
ThayưđổiưG1ưcủaưkênhưthuưphụưcóưthểư
làmư choư biênư độư nhiễuư bịư loạiư trừư
triệtư tiêuư lẫnư nhauư màư tínư hiệuư mụcư
tiêuưhầuưnhưưkhôngưbịưsuyưgiảm.


Sơ­đồ­bù­trừ­không­kết­hợp­nhiễu­tác­
động­theo­cánh­sóng­phụ


b.ưSơưđồưkhốiưbộưbùưtrừưkhôngưkếtưhợp
Sơư đồư trênư cóư chấtư lượngư khửư nhiễuư thấp,ư đặcư
biệtư khiư cóư nguồnư nhiễuư tácư độngư đồngư thờiư dùư
đãư cóư đủư sốư kênhư phụư tươngư ứngư (doư biếnư đổiư
phiư tuyếnư trongư táchư sóng).ư ượcư sửư dụngư đểư
chốngưnhiễuưxungưtácưđộngưtheoưcánhưsóngưphụư
vàư đểư địnhư hướngư nguồnư nhiễu,ư lúcư nàyư hệư sốư
khuếchư đạiư antenư kênhư phụư khôngư đủư vàư tínư
hiệuư raư dùngư đểư tạoư điệnư ápư ngưỡng.ư Cănư cứư vàoư
điệnưápưngưỡngưquyếtưđịnhưcóưnhiễuưhayưkhôngư
trongưcánhưsóngưchính.

NếuưPoư>ưP1:ưMụcưtiêuưnguồnưnhiễuưởưtrongưcánhư
sóngưchính.
PoưưP1:ưMụcưtiêuưnguồnưnhiễuưởưtrongưcánhưsóngư
phụ.
Po:ưCôngưsuấtưnhiễuưởưkênhưchính.
P1:ưCôngưsuấtưnhiễuưởưkênhưphụ.


c.ưBùưtrừưkếtưhợpưnhiễuưvềưtheoưcánhưsóngưphụ:
Việcưbùưtrừưnhiễuưthựcưhiệnưởưphânưcaoưtầnư
vàưtínhưđếnưsựưkhácưnhauưcảưvềưbiênưđộưvàưphaư
củaưnhiễuưởưhaiưkênhưchính,ưphụưđượcưthểưhiệnư
theoưsơưđồưsau:
NếuưchọnưhệưsốưKĐưkênhưphụưmộtưcáchưhợpưlýư
.
.
K = K .e jk
thìưcóưthểưtriệtưtiêuưnhiễuưtrongưcánhưsóngư
chính.ưHệưsốưKĐưkênhưphụưlàưmộtưsốưphứcưưưưưưưưưưưưư
ưưưưưưưưưư.ưĐểưtổngưhợpưbộưKĐưtaưcầnưxácưđịnhưgiáư
trịưtốiưưuưcủaưưvàưk,ưbằngưcáchưdùngưgiảnưđồư
véctơ.


-Uno:ưBiênưđộưnhiễuưởưkênhưchính
-Un1:ưBiênưđộưnhiễuưởưkênhưphụ
-:ưGócưlệchưphaưgiữaưhaiưkênhưchínhư
vàưphụ.
-Unư(t)ưhoặcưPn(t)ưsẽưcựcưtiểuưkhiưưvàưngư
ợcưphaưnhauưtứcưlàưkư=ưư-ư

-Unư(t)ư=ưUn0ư(t)ư-ưU,n1ư(t)ư|K|
-Unư(t):ưĐiệnưápưU,n1ư(t)ưdịchưphaưđiưmộtư
gócư.
-Unư(t):ưlàưmộtưđạiưlượngưngẫuưnhiên


.

K
ưưưưưĐểưtìmưưưưưưtaưsẽưtìmưđiềuưkiệnưcựcưtiểuưcôngưsuấtưnhiễuưtạiư
đầuưraưbộưbùưtrừ.

PnR =
U
ưưưưưư=ư

2

2



= U n (t ) = U n 0 (t ) K .U n1 (t )


2

nR

. 2

n0

(t ) + K .U
.

.

'

N1

2

2

.

2

.

(t ) 2 K .U n 0 (t ).U ' N 1 (t )
.

N 0 + K N 1 2 K .N1 .N 0 . 01
2

2

'

2

ưưưưưư=ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư(*)
2
2
Trongưđó:
, N0
N1
ưưưư-ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưlàưphư
ơngưsaiư(côngưsuất)ưnhiễuưởưkênhưchínhưvàư
phụ



ưưư-ư 01ư:ưhệưsốưtư.ơngưquanưchéoưcủaưnhiễuưởưhaiưkênhưkhiưUn0(t),ư
Un(t)ưđồngưpha.
K
2
.
d NR
-ưưưĐạoưhàmưtheoưưưưưưưưưưưưưtaưcó:
. 2
N 1. N 0
ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư
d K
ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư
=ưưưưưưưưưư2OPT.ưM2ư-ư2ư 01ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư=ư0
.

K



N0
N1
ưưưưưOPTư=ư 01.ưưưưưưưưưưưưưsuyưra:ưư
K

K

N0
j ( )
e
N01
ưưưưư(**)
OPTư=ư
1 ư


-ưưChấtưlượngưbùưtrừưnhiễuưcóưkếtưhợpưđượcưđánhư
giáưbằngưhệưsốưcheưápưnhiễuưKM:
-ưưTỷưsốưcôngưsuấtưnhiễuưtạiưđầuưvàoưkênhưthuư
chínhưvàưcôngưsuấtưnhiễuưtạiưđầuưraưbộưbùư
N0
trừ.

KN =

Nn

-ưưưKhiưK=ưK
2 NR = 2 N 0 (OPTư
1 taưcó:
2 01 ) K n =

1
1 2 01

-ưưưNhưưvậyưhệưsốưchếưápưKMưphụưthuộcưhệưsốưtư
ơngưquanưchéoư 01ưưưnếuư 01ưcàngưnhỏưKMư
càngưlớnưvàưchấtưlượngưbùưtrừưnhiềuưcàngưcao.


d.ưCácưphươngưánưXDưbộưkhuếchưđạiưcóưhệưsốưKĐưphức:
1.ưSửưdụngưcácưkênhưkhuếchưđạiưcầuưphư
ơng:
.
.
.
j k
j / 2
ư K = K e = K . cos k + je . K . sin k
-ưưXDưbộưKĐưvớiưhaiưsốưKĐưphứcưtheoưhaiưkênhưcầuưphươngưnhưư
sau:
ưưưưư+ưKhiưcoskư>ư0ư(sinkư>ư0)ưbộưkhuếchưđạiưKư(KưsẽưKĐư
tínưhiệuưvàoưvàưkhôngưđổiưpha.
ưưưưư+ưKhiưcoskư<ư0ư(sinkư<ư0)ưbộưkhuếchưđạiưKư(KưsẽưKĐư
tínưhiệuưvàoưvàưdịchưphaưmộtưgócư.

ưư-ưĐảmưbảoưnguyênưtắcưnàyưmỗiưkênhưcầnưphư
ơngưưcấuưtrúcưnhưưsau:
ưưưư+ưNếuưcoskư>ư0ư(sinkư>ư0)ưtừưbộưđảoưphaư
xuấtư hiệnư xungư mởư choư khoáư 2,ư cònư khoáư 1ư
vẫnưđóng.ưTínưhiệuưvàoưquaưkhoáưthứưhaiưvàư
khôngưbịưđảoưpha.
ư ư ư +ư Nếuư coskư <ư 0ư (sinkư <ư 0)ư từư bộư đảoư phaư
xuấtư hiệnư xungư mởư choư khoáư 1,ư cònư khoáư 2ư
đóngư tínư hiệuư vàoư đảoư phaư ư vàư đếnư bộư
cộng.


2.ưSửưdụngưbộưbiếnưđổiưtầnưsố:
GọiưSNSưlàưđộưdốcưđặcưtuyếnưbiếnưtần,thìưtínư
hiệuưraưlà:
.

U m (t ) = U m e

j ( 0t + )

ưChọnưbiênưđộưvàưphaưcủaưđiệnưápưngoạiưsaiư
thíchưhợpưcóưthểưnhậnưđượcưKOPTư.ưChúưý:ưkhiưđóư
tầnưsốưnhiễuưởưkênhưphụưthànhưWOư-ư.


IV.ưPhươngưphápưchọnưlọcưphânưcực:
ư ư ư Phươngư phápư bùư trừư nhiễuư chỉư dùngư choư

mộtư nguồnư nhiễu.ư Khiư cóư Nư nguồnư nhiễuư
đồngư thờiư tácư độngư theoư cánhư sóngư phụư
thìư phảiư cầnư bộư bùư trừư nhiễuư kênhư vớiư sốư
kênhư thuư phụư ư N.ư Taư cầnư dùngư phươngư
phápưchọnưlọcưphânưcực.
ư ư ư Chọnư lọcư phânư cựcư làư phươngư phápư nângư
caoư tínhư chốngư nhiễuư củaư thiếtư bịư VTĐTư
bằngư cáchư sửư dụngư phânư cựcư khácư nhauư
giữaưtínưhiệuưvàưnhiễu.
ư ư ư ýư nghĩa:ư Chọnư dạngư phânư cựcư củaư HTư
antenư máyư thuư saoư choư tỉư sốư S/Nư tạiư đầuư
raư máyư thuư cóư giáư trịư cựcư đại,ư khiư đóư hệư
sốưtrùngưphânưcựcư Nưđạtưcựcưtiểu.


a.­NhiÔu­cã­ph©n­cùc­tuyÕn­tÝnh:

-­anten­m¸y­thu­còng­ph¶i­cã­ph©n­cùc­tuyÕn­
tÝnh­nh­ng­trùc­giao­víi­ph©n­cùc­cña­nhiÔu.

­­b.­NhiÔu­cã­ph©n­cùc­trßn:

­­­anten­m¸y­thu­thiÕt­bÞ­v«­tuyÕn­®iÖn­tö­còng­
ph¶i­cã­ph©n­cùc­trßn­nh­ng­víi­chiÒu­quay­ng­
îc­l¹i.


­­­CÊu­tróc­HT­läc­nhiÔu­theo­ph©n­cùc­­nh­­sau:­­­­­­­­­
­
*­Víi­nhiÔu: E­N1­(t)­=­ENcosωt

­­­­­

E­N2­(t)­=­ENsin(ωt­-­η/2)­=­-ENcosωt

Do­®ã:­EN∑(t)­=­0
*­Víi­tÝn­hiÖu:
Es1(t)­=­Escosηωt
Es1(t)­=­-Essin(ωt­-­η/2)­=­Escosωt
Es∑(t)­=­2Escosωt


c.­NhiÔu­cã­ph©n­cùc­elip:
­­­­­­­­Anten­ra®a­­còng­ph¶i­cã­ph©n­cùc­elÝp­
nh­ng­ chiÒu­ ng­îc­ l¹i,­ c¸c­ trôc­ cña­ elÝp­ ph©n­
cùc­anten­ra®a­ph¶i­vu«ng­gãc­víi­c¸c­trôc­t­
¬ng­øng­cña­elÝp­ph©n­cùc­nhiÔu­


*ưKếtưluận:
ư ư ư ư ư ư ư ư Vìư thamư sốư phânư cựcư củaư nhiễuư
khôngư biếtư trướcư nênư phảiư dựư trữư khảư
năngưthayưđổiưphânưcựcưcủaưmáyưthuư
vôư tuyếnư điệnư tử.ư Ngườiư taư thựcư hiệnư
bằngư cáchư sửư dụngư 2ư antenư thuư cóư
phânư cựcư trựcư giao,ư tuỳư theoư K1,ư K2ư
củaưhaiưantenưsẽưtạoưraưphânưcựcưtươngư
ứng.ư Sửư dụngư bộư quayư phaư pheư rítư cóư
điềuưkhiểnưtheoưchươngưtrìnhưdịchưtrư
ớc.

V.ưCácưphươngưphápưchốngưnhiễuưkhác:
Đốiưvớiưnhiễuưtạpưđiềuưbiên,ưđiềuưtần,ư
nhiễuưxungưhỗnưloạnưvàưnhiễuưtrượtưcònư
sửư dụngư cácư biệnư phápư sauư đểư chốngư
nhiễu:
1.ưChọnưlọcưxungưtheoưbiênưđộ
2.ưChọnưlọcưtheoưđộưrộngưxung
3.ưChọnưlọcưxungưtheoưchuưkỳưlặpưlại
4.ưSửưdụngưsơưđồưkhuếchưđạiưdảiưrộngư
cóư hạnư chếư vàư lọcư dảiư hẹp,ư dùngư mạchư
điềuư chỉnhư khuếchư đạiư tựư độngư
nhanhưđểưchốngưnhiễuưtrượt.


Cám ơn !!!