Tự động điều chỉnh anten thu vệ tinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐÀO VĂN HUY

TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ANTEN THU VỆ TINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử
Mã ngành: 60520114

TP. HCM, tháng 5 năm 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐÀO VĂN HUY

TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ANTEN THU VỆ TINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử
Mã ngành: 60520114
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương

TP. HCM, tháng 5 năm 2018


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương.

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
Ngày 28 tháng 7 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

TT
1
2
3
4
5

Họ và tên
PGS. TS Huỳnh Châu Duy
PGS. TS Nguyễn Hùng
TS Võ Hoàng Duy
PGS. TS Ngô Cao Cường
TS Đoàn Thị Bằng

Chức danh Hội đồng
Chủ tịch
Phản biện 1
Phản biện 2
Ủy viên
Ủy viên, Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã
được sửa chữa (nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

PGS. TS Huỳnh Châu Duy


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày 12 tháng 5 năm 2018

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Đào Văn Huy

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 23-05-1972

Nơi sinh: Nam Định

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử

MSHV: 1541840002

I- Tên đề tài:
Tự động điều chỉnh anten thu vệ tinh
II- Nhiệm vụ và nội dung:
- Nghiên c u thông tin vệ tinh
- Nghiên c u truyền hình số vệ tinh

- Thiết kế và chế tạo cơ cấu tự động tìm góc hướng anten, thu truyền hình
vệ tinh.
III- Ngày giao nhiệm vụ: 7-10-2016
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 11-5-2018
V- Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương

KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Học viên thực hiện Luận văn

Đào Văn Huy


ii

LỜI CẢM ƠN
Đề tài được hoàn thành trong sự hỗt trợ và động viên rất nhiều từ gia
đình, người thân, đồng nghiệp thầy cô cũng như bạn bè thân thuộc. Đó là
những tình cảm thật đáng trân trọng không sao đền đáp hết, và thật phấn khởi
biết bao khi thấy mọi người vẫn luôn ở bên cạnh mình trong những hoàn cảnh
khó khăn nhất. Dù ở bất kỳ nơi đâu, tôi sẽ vẫn nhớ và ghi sâu những tình cảm
cao đẹp này.
Cảm ơn gia đình, người thân luôn đồng hành chia sẻ những khó khăn
trên con đường học tập của tôi.
Đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn thanh Phương đã động viên, khích lệ, tạo
điều kiện và hướng dẫn tôi học tập cũng như nghiên c u để hoàn thành tốt đề
tài luận văn này.
Chân thành cảm ơn đồng nghiệp và những người bạn vẫn luôn đồng
hành cùng tôi trong những lúc khó khăn nhất.
Cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Điện – Điện Tử trường đại học
HUTECH luôn cảm thông và tạo điều kiện tốt cho em trong suốt thời gian
học tập tại trường.
Qua đây em cũng rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu
của quý thầy cô trong Hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ.
Cuối cùng xin chúc gia đình, người thân, quý thầy cô, đồng nghiệp
cùng bạn bè s c khỏe và hạnh phúc.
Học viên

Đào Văn Huy


iii

TÓM TẮT

Hầu hết các tín hiệu vô tuyến chỉ có thể truyền khoảng 30 đến 40 dặm từ
trạm vô tuyến. Việc phải thay đổi trạm nhiều lần khi truyền trên khoảng cách
dài qua nhiều khu vực sẽ làm cho tín hiệu bị “fade out” hoặc “fade in”. Ngày
nay một trạm vô tuyến có thể phát tín hiệu đi hơn 22.000 dặm mà tín hiệu
phía đầu thu vẫn rõ nhờ việc phát sóng qua vệ tinh.
Hiện nay thông tin truyền thông ngày càng phát triển mạnh. Để phủ sóng
trên diện rộng (vùng sâu, vùng xa, Hải đảo)và các đối tượng di động (như xe
ô tô đường dài, xe lửa, tàu viễn dương, tàu đánh cá, máy bay), dùng phương
pháp thu phát qua vệ tinh, mà thu phát qua vệ tinh có hướng tính cao. Muốn
thu tín hiệu lớn nhất và không bị giãn đoạn thì anten parabol phải luôn cố
định ở góc phương vị (góc đo đông từ phía bắc trong mặt phẳng ngang) và
góc ngẩng (góc giữa đường ngắm tới vệ tinh và mặt phẳng nằm ngang địa
phương), vì vậy anten thu phải tự động điều chỉnh góc hướng để thu được tín
hiệu lớn nhất. Đề tài này nghiên c u, chế tạo cơ cấu quay anten tự động tìm
góc hướng thu truyền hình vệ tinh Vinasat theo luật điều khiển PID và
phương pháp theo dõi bước.


iv

ABSTRACT

Most wireless signals can only transmit about 30 to 40 miles from the
wireless station. When stations are changed multiple times over long
distances across multiple areas will cause the signal to be "fade out" or "fade
in". Today, a wireless station can signal over 22,000 miles that the signal at
the receiver is still visible through satellite broadcasting.
Nowadays, communication information develops rapidly. For widing
coverage (deep area, highland, island) and travelling objects such as longdistance cars, trains, ocean ships, fishing boats, aircraft), via satellite is
applied, even high satellite navigation. To receiving maximum and smooth

signal, the parabolic antenna must always be fixed at the azimuth (East angles
measured from the north in the horizontal plane) and the angle of incidence
(angle between the line of sight to the satellite and the horizontal plane), so
the receiving antenna must automatically adjust to obtain the maximum
signals. This thesis studied and manufactured the rotating antenna mechanism
automatically to find to receive azimuth Vinasat satellite television according
to the PID control law and step tracking method.


v

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
TÓM TẮT ................................................................................................................. iii
ABSTRACT .............................................................................................................. iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNGDANH MỤC CÁC HÌNH............................................ viii
Chương 1: Tổng quan về thông tin vệ tinh .................................................................1
1.1 Tổng quan về thông tin vệ tinh .........................................................................1
1.2 Thông tin vệ tinh của Việt Nam ........................................................................7
Chương 2: Tổng quan về lĩnh vực nghiên c u ..........................................................11
2.1 Tổng quan về chuyền hình số vệ tinh Việt nam ..............................................11
2.2 Thiết bị thu truyền hình vệ tinh .......................................................................12
2.3 Tự động tìm kiếm thu truyền hình vệ tinh ......................................................13
2.4 Phương pháp tìm kiếm và thuật toán theo dõi thu truyền hình vệ tinh ...........14
2.4.1 Phương pháp tìm kiếm vệ tinh .................................................................15
2.4.2. Thuật toán theo dõi bước ........................................................................16
Chương 3: Thiết kế và chế tạo cơ cấu tự động tìm góc hướng thu truyền hình vệ

tinh .............................................................................................................................18
3.1. Thiết kế chế tạo phần cơ khí ..........................................................................18
3.1. 1. Tính toán tải trọng chọn moter ...............................................................19
3.1.2 Gia công chi tiết cơ khí ............................................................................21
3.2. Thiết kế phần điều khiển anten thu ................................................................22
3.2.1. Sơ đồ khối ...............................................................................................22
3.2.2 Systick timer của STM32 .........................................................................22
3.2.3 USART .....................................................................................................24
3.2.4 PWM (Pulse with modulation) ................................................................30
3.2.5 ADC .........................................................................................................34


vi

3.2.6 DMA ........................................................................................................39
3.2.7 STEPPER MOTOR DRIVER ..................................................................42
3.3 Phần mềm ........................................................................................................44
Chương 4: Kết luận và hướng nghiên c u tiếp theo .................................................45
4.1 Kết luận ...........................................................................................................45
4.1.1 Kết quả thực nghiệm ................................................................................45
4.1.2 Hạn chế của đề tài ....................................................................................46
4.2 Hướng phát triển đề tài....................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................47


vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- GEO: Geostatinary Earth Orbit
- DBS: Direct Broadcast Satellite

- AGC: Automatic Gain Control
- DTH: Direct to Home
- LNB: Low-Noise Block-Down
- ACU: Antenna Control Unit
- IRD: Integrated Receiver Decoder
- USART: Universal synchronous asynchronous receiver transmitter
- PWM: Pulse with modulation
- ADC: Analog-to-digital converter
- DMA: Direct memory access
- GPIO: General purpose input output


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Tính sai số cho tốc độ truyền lập trình .....................................................27


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Vệ tinh địa tĩnh trong không gian ...............................................................1
Hình 1.2: Truyền dẫn tín hiệu trong hệ thống DBS ....................................................4
Hình 1.3: Một vệ tinh GEO điển hình được triển khai cho các dịch vụ DBS ............6
Hình 1.4: Cấu trúc bộ chuyển tiếp sóng mang RF trên vệ tinh GEO. ........................7
Hình 1.5: Vệ tinh Vinasat-1 ........................................................................................7
Hình 1.6: Vệ tinh Vinasat-2 ........................................................................................8
Hình 1.7: Vệ tinh F-1 ..................................................................................................9
Hình 1.8: Vệ tinh VNREDSat-1................................................................................10
Hình 2.1: Công nghệ truyền hình kỹ thuật số vệ tinh ...............................................11

Hình 2.2: Một anten thu điển hình và bộ thu giải mã tích hợp .................................12
Hình 2.3: Sơ đồ của hệ thống tự động tìm kiếm thu truyền hình vệ tinh ..................13
Hình 2.4: Phương pháp theo dõi và tìm kiếm vệ tinh ..............................................15
Hình 2.5: Sơ đồ thuật toán theo dõi bước ................................................................16
Hình 3.1: Cơ cấu quay tìm hướng anten mô phỏng ..................................................18
Hình 3.2: Motor step ................................................................................................20
Hình 3.3: anten thu đã gia công cơ khí .....................................................................21
Hình 3.4: Sơ đồ khối điều khiển anten thu ................................................................22
Hình 3.5: Truyền thông nối tiếp ................................................................................24
Hình 3.6: USART truyền nhận đồng thời .................................................................25
Hình 3.7: UART Chế độ half duplex đơn dây ..........................................................26
Hình 3.8: USART chế độ song công không đồng bộ................................................26
Hình 3.9: sóng vuông 1 tín hiệu ................................................................................30
Hình 3.10: sóng vuông 3 tín hiệu ..............................................................................31
Hình 3.11: Nối tụ đầu ra ............................................................................................32
Hình 3.12: Dạng sóng vuông khi nối tụ đầu ra .........................................................32
Hình 3.13: Xung kích bộ đếm ...................................................................................33
Hinh 3.14: Sơ đồ bộ chuyển đổi ADC của STM32 ..................................................35


x

Hình 3.15: chuyển đổi một kênh - đa kênh, chuyển đổi đơn – liên tục ....................36
Hình 3.16: Thời gian lấy mẫu ...................................................................................37
Hình 3.17: Sơ đổ ADC analog watchdog..................................................................37
Hình 3.18: Sơ đồ DMA của STM32 .........................................................................40
Hình 3.19: Drive........................................................................................................43
Hình 3.20: Sơ đồ đấu nối Driver ...............................................................................43
Hình 3.21: Sơ đồ giải thuật điều khiển .....................................................................44
Hình 4.1: Hệ thống tự động điều chỉnh anten thu vệ tinh .........................................45

Hình 4.2: Board điều khiển .......................................................................................46


1

Chương 1: Tổng quan về thông tin vệ tinh
1.1 Tổng quan về thông tin vệ tinh
Hầu hết các tín hiệu vô tuyến chỉ có thể truyền khoảng 30 đến 40 dặm từ
trạm vô tuyến. Việc phải thay đổi trạm nhiều lần khi truyền trên khoảng cách
dài qua nhiều khu vực sẽ làm cho tín hiệu bị “fade out” hoặc “fade in”. Ngày
nay một trạm vô tuyến có thể phát tín hiệu đi hơn 22.000 dặm mà tín hiệu
phía đầu thu vẫn rõ nhờ việc phát sóng qua vệ tinh.

Hình 1.1: Vệ tinh địa tĩnh trong không gian
Các thành phần chính của hệ thống vô tuyến vệ tinh gồm:
Satellite (Vệ tinh).
Ground Repeater (Trạm lặp mặt đất).
Radio Receiver (Trạm nhận).
Truyền tin qua vệ tinh có thể xem như một bước phát triển nhảy vọt của
thông tin vô tuyến chuyển tiếp. Ý tưởng về các trạm chuyển tiếp vô tuyến đặt
trên độ cao lớn để tăng tầm chuyển tiếp đã có từ trước khi các vệ tinh nhân


2

tạo ra đời. Năm 1945, Athur C. Clark đã công bố các ý tưởng về một trạm
chuyển tiếp vô tuyến nằm ngoài trái đất, bay quanh trái đất theo quỹ đạo đồng
bộ với chuyển động quay của trái đất, t c là các vệ tinh địa tĩnh. Năm 1955, J.
R. Pierce đã đề xuất các ý tưởng cụ thể về thông tin vệ tinh và vệ tinh viễn
thông. Các tiến bộ vượt bậc trong kỹ thuật không gian trong giai đoạn đó đã

cho phép các ý tưởng này sớm trở thành hiện thực.
Thông tin vệ tinh đặc biệt có ưu thế trong các trường hợp:
- Cự ly liên lạc lớn;
- Liên lạc điểm đến đa điểm trên phạm vi rộng cũng như phạm vi toàn
cầu;
- Liên lạc đến các trạm di động trên phạm vi rộng (tàu viễn dương, máy
bay, các đoàn thám hiểm...).
Vệ tinh thông tin là vệ tinh ng dụng của thông tin vô tuyến dùng vào
điện báo, điện thoại, fax, truyền phát thanh, truyền hình. Nó có thiết bị thông
tin chuyên dụng - thiết bị thu phát anten và thiết chị chuyển phát. Vệ tinh
thông tin phải phóng lên quỹ đạo cùng bước hình tròn trên bầu trời của quỹ
đạo cách đất 35.860km.
Chùm sóng của một vệ tinh thông tin có thể phù sóng trên 1/3 bề mặt
trái đất. Do đó, chỉ cần phân bố đều 3 vệ tinh trên quỹ đạo cùng bước thì có
thể thực hiện thông tin toàn cầu.
Do diện tích phủ sóng của thông tin rộng, khoảng cách thông tin xa, dung
lượng lớn, chất lượng truyền tải và độ tin cậy cao, tính linh hoạt lớn nên trở
thành một trong những biện pháp tiên tiến của thông tin vô tuyến điện hiện
đại. Hiện nay, tổ ch c vệ tinh thông tin quốc tế đã có hơn 100 nước tham gia.
Trên quỹ đạo cùng bước có hơn mười vệ tinh và hình thành nên một mạng
lưới thông tin toàn cầu. Có hơn 1000 trạm mặt đất đặt ở các nơi trên thế giới


3

đảm nhiệm trên 60% vô tuyến quốc tế, phát triển truyền hình vượt đại dương,
còn có hơn 20 nước thuê máy chuyển phát nữa, dùng làm thông tin trong
nước và nước ngoài.
Thông tin vệ tinh đã trở thành một phương tiện truyền thông rất phong phú
và đa dạng. Thể hiện từ các hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu kết nối số liệu

và lưu lượng thoại lớn cho đến các vệ tinh quảng bá cho các chương trình
truyền hình.
Trước đây, khi chưa có truyền hình vệ tinh, để xem các sự kiện lớn trên
khắp thế giới khán giả truyền hình phải chờ chuyển băng hình theo đường
hàng không đến chậm cả tuần. Ngày nay, với truyền hình vệ tinh chúng ta có
thể xem ngay khi sự kiện đang diễn ra với chất lượng hình ảnh tốt.
Truyền hình vệ tinh thực chất là một hệ thống sử dụng đường truyền vô
tuyến qua vệ tinh, được sử dụng để cung cấp các chương trình truyền hình tới
người xem trên toàn thế giới. Các tín hiệu truyền hình trong hệ thống truyền
hình vệ tinh quảng bá thường được nén kỹ thuật số, cho phép nhiều chương
trình được chuyển tiếp từ một bộ phát đáp đơn trên vệ tinh.
Về mặt kỹ thuật, một hệ thống truyền hình vệ tinh quảng bá trực tiếp
(DBS: Direct Broadcast Satellite) có 3 thành phần chính:
- Trạm phát tín hiệu vệ tinh/đường lên
- Vệ tinh chuyển tiếp trên quỹ đạo địa tĩnh GEO (Geostatinary Earth Orbit)
- Thiết bị thu truyền hình vệ tinh tại nhà khách hàng
Trạm phát tín hiệu vệ tinh: Giống như các hình th c khác của thông tin vệ
tinh, tín hiệu dịch vụ DBS bắt nguồn từ mặt đất. Các kênh cơ bản của dịch vụ
DBS thông thường được truyền đến thiết bị liên kết vệ tinh thông qua kết nối
cáp của mạng mặt đất. Các tín hiệu liên kết vệ tinh cũng có thể được sử dụng
để cung cấp nội dung chương trình cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình


4

khác (như các công ty truyền hình vệ tinh hoặc truyền hình cáp). Ngày càng
nhiều các nhà cung cấp dịch vụ DBS để cung cấp các kênh truyền hình vệ
tinh. Các anten trạm phát vệ tinh đường lên thường khá lớn, thông thường có
đường kính (9m  12m). Điều này đóng một vai trò quan trọng trong việc tập
trung năng lượng và cung cấp cường độ tín hiệu cao hơn cho các vệ tinh trên

quỹ đạo. Các tần số liên kết với vệ tinh nằm ở một dải tần số riêng phù hợp
với bộ phát đáp vệ tinh. Hình 1.2 dưới đây cho thấy tổng quan về quá trình
truyền dẫn tín hiệu trong hệ thống DBS.

Hình 1.2: Truyền dẫn tín hiệu trong hệ thống DBS
Nhìn chung, nội dung thông tin nhận bởi thiết bị đường lên không bị
thay đổi. Tuy nhiên, thiết bị đường lên không cung cấp một số ch c năng
quan trọng. Những ch c năng này bao gồm sự điều chỉnh và tái đồng bộ của


5

tín hiệu đến. Trong trường hợp nội dung được ghi lại trước, điều này cũng
liên quan đến việc kiểm soát chất lượng và các ch c năng phát lại. Nội dung
chương trình cũng được sao chép từ các băng chủ và được lưu trữ trên các
máy chủ video phát sóng trên kênh vệ tinh phù hợp theo lịch trình/hướng dẫn
chương trình điện tử (EPG: Electronic Program Guide). Truy cập có điều kiện
tạo nên một phần rất quan trọng của mô hình kinh doanh dịch vụ DBS và các
nhà cung cấp dịch vụ DBS cần phải làm thế nào đó để khách hàng sử dụng và
trả tiền cho dịch vụ này.
Thiết bị phát sóng cũng cung cấp các ch c năng xử lý tín hiệu quan
trọng như nén nội dung video và audio. Nội dung chương trình thường được
nén (từ khoảng 270 Mb/s) thành khoảng 1  10 Mb/s trước khi truyền. Điều
này giúp tăng cao số lượng các kênh trên một băng thông nhất định. MPEG là
chuẩn mã hóa phổ biến nhất được sử dụng trong khi khóa dịch pha cầu
phương (QPSK: Quadrature Phase Shift Keying) là sơ đồ điều chế phổ biến
nhất được sử dụng bởi dịch vụ DBS.
Các vệ tinh quảng bá GEO: Việc quảng bá tín hiệu từ đường lên DBS
được thực hiện bởi bộ phát đáp RF thích hợp (một phần của bộ chuyển tiếp
dịch tần số) trên vệ tinh. Hầu hết các vệ tinh viễn thông chỉ đơn giản là các

trạm chuyển tiếp vô tuyến với nhiều bộ phát đáp ở trên vệ tinh. Mỗi bộ phát
đáp có băng thông vài chục MHz.
Hoạt động đặc trưng của một bộ phát đáp thường được xem như bộ
chuyển tiếp vô tuyến bởi vì thực tế các tín hiệu đường lên thường được
khuếch đại và dịch tới một tần số khác (được gọi là đổi tần) để tránh giao thoa
với tín hiệu đường lên trước khi được gửi trở lại đường xuống.
Các vệ tinh GEO sử dụng cho dịch vụ DBS có xu hướng giống với các
vệ tinh được sử dụng cho việc truyền dẫn thông tin truyền thống (hình 1.3).


6

Từ giữa những năm 1990, các vệ tinh được triển khai cho các dịch vụ DBS
tăng đột biến về cả kích thước và trọng lượng. Tuy nhiên việc tăng kích thước
và trọng lượng này mang đến nhiều lợi ích cho các dịch vụ DBS. Những tấm
panel pin mặt trời lớn ở hai bên cho phép tạo ra công suất DC lớn hơn và các
anten lớn hơn tạo điều kiện định hướng các chùm sóng đường xuống tốt hơn.

Hình 1.3: Một vệ tinh GEO điển hình được triển khai cho các dịch vụ DBS
Như được biểu diễn ở hình 1.4, một vệ tinh DBS bao gồm các bộ
chuyển tiếp dịch tần số. Máy thu băng thông rộng để nhận tín hiệu đường lên
và chuyển đổi thành tần số đường xuống (bộ khuếch đại tạp âm nhỏ và đổi
tần: LNB). Sau đó là các bộ phát đáp với mỗi phát đáp gồm: Một bộ khuếch
đại tự động điều chỉnh độ lợi (AGC: Automatic Gain Control) và một bộ
khuếch đại đèn sóng chạy (TWT: Travelling Wave Tube) công suất cao. Mỗi
bộ khuếch đại TWT thường có m c công suất tối đa 240W.


7

Hình 1.4: Cấu trúc bộ chuyển tiếp sóng mang RF trên vệ tinh GEO.
1.2 Thông tin vệ tinh của Việt Nam
Với bốn vệ tinh được đưa vào trong vũ trụ, Việt Nam dần ch ng tỏ khả
năng tiếp cận với công nghệ không gian, phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế xã
hội và an ninh quốc phòng.
- Vinasat-1: Là vệ tinh viễn thông địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam (vệ
tinh địa tĩnh là vệ tinh mà ta quan sát nó từ trái đất dường như nó đ ng im
trên không).

Hình 1.5: Vệ tinh Vinasat-1


8

Điều kiện để có vệ tinh địa tĩnh là nó phải phóng sao cho mặt phẳng
xích đạo của nó nằm trong mặt phẳng xích đạo của trái đất, chuyển động theo
chiều quay của trái đất và có chu kỳ quay bằng đúng chu kỳ quay của trái đất.
Như vậy nó phải ở độ cao tối thiểu là 35.880km và có V = 3,07km/s). Vệ tinh
vào vũ trụ năm 2008 có chiều cao 4m, nặng 2.600kg, nó có tuổi thọ 15-20
năm.
-Vinasat-2: Là vệ tinh viễn thông địa tĩnh của Việt Nam, được phóng
vào vũ trụ ngày 16/5 năm 2012 tại bãi phóng ở Kourou Guyana bằng tên lửa
Ariane5 ECA. Giống như Vinasat-1, đối tác triển khai dự án Vinasat-2 vẫn là
Lockheed Martin, với việc cung cấp vệ tinh, thiết bị trạm điều khiển và dịch
vụ phóng cho vệ tinh viễn thông.

Hình 1.6: Vệ tinh Vinasat-2


9

- Dự án chế tạo vệ tinh F-1 đã chính th c được bắt đầu vào ngày
13/11/2008, chế tạo mô hình BBM hoàn thành trong năm 2009, mô hình kỹ
thuật EM hoàn thành năm 2010 và mô hình bay FM trong năm 2011. Vệ tinh
F-1 đã được phóng lên vũ trụ thành công vào 9 giờ 6 phút ngày 21/7/2012 từ
trung tâm vũ trụ Tanegashima (Nhật Bản) trên tên lửa đẩy H-IIB. Nó đã được
thả ra khỏi Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) vào ngày 4/10/2012 bằng cánh tay
robot để bắt đầu nhiệm vụ của mình. Vệ tinh F-1 do nhóm FSpace nghiên c u
và chế tạo, với mục tiêu là phải "sống" trong không gian và phát tín hiệu về
trạm điều khiển trái đất, chụp được ảnh độ phân giải thấp (640x480) của trái
đất và tốc độ truyền dữ liệu từ vệ tinh đạt 1.200 bit/giây. Tuy nhiên, đến nay
vệ tinh vẫn chưa phát tín hiệu, nguyên nhân có thể do mạch sạc của vệ tinh
gặp sự cố nên không được cung cấp năng lượng từ tấm pin mặt trời.

Hình 1.7: Vệ tinh F-1


10

- VNREDSat-1: Là vệ tinh quang học quan sát Trái Đất, có khả năng
chụp ảnh toàn bộ các khu vực trên bề mặt Trái Đất. Hệ thống vệ tinh
VNREDSat-1 là hệ thống vệ tinh quan sát Trái Đất đầu tiên của Việt Nam. Vệ
tinh VNREDSat-1 do Công ty EADS Astrium (Pháp) thiết kế, chế tạo và
được ch ng nhận đủ điều kiện để đưa lên quỹ đạo. Vệ tinh VNREDSat-1
được phóng thành công lên quỹ đạo ngày 7/5/2013.

Hình 1.8: Vệ tinh VNREDSat-1


11

Chương 2: Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
2.1 Tổng quan về chuyền hình số vệ tinh Việt nam
Truyền hình kỹ thuật số vệ tinh Direct to Home (DTH) là công nghệ
truyền hình lâu đời mà vẫn đạt hiệu quả cao vì những ưu điểm của công nghệ
này mang lại.
Đặc điểm của truyền hình kỹ thuật số vệ tinh là luôn sử dụng chảo
parabol để thu tín hiệu trực tiếp từ vệ tinh vào thẳng đầu giải mã kỹ thuật số.

Hình 2.1: Công nghệ truyền hình kỹ thuật số vệ tinh
Ưu điểm lớn nhất của truyền hình kỹ thuật số vệ tinh DTH là vùng phủ
sóng rộng. Vệ tinh Vinasat của Việt Nam có thể phủ sóng toàn bộ lãnh thổ
của Việt Nam (bao gồm cả đất liền và biển đảo). Ngoài ra còn phủ sóng sang
cả các nước lân cận.
Nhược điểm lớn nhất của truyền hình kỹ thuật số vệ tinh là ảnh hưởng
tín hiệu đường truyền bởi mưa bão. Vì khi trời mưa, mây đen che mất vệ tinh,