Nghiên cứu và ứng dụng truyền dẫn tín hiệu số trên sóng phát thanh FM TL PPNCKH

MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………..2
CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU…………………………………………………3
1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu……………………………………………3
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu………………………………………………3
3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu……………………………………...4
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu…………………………………….4
5. Giả thuyết khoa học……………………………………………………...4
6. Đối tượng khảo sát, phạm vi, giới hạn nghiên cứu…………………….5
7. Phương pháp luận và các phương pháp luận nghiên cứu……………..5
8. Đóng góp mới của đề tài…………………………………………………6
9. Dự kiến sản phẩm tạo ra và khả năng ứng dụng………………………6
10.Kết cấu nội dung…………………………………………………………7
CHƯƠNG II: PHẦN NỘI DUNG…………………………………..…………8
CHƯƠNG III: PHẦN KẾT LUẬN……………………………………..……..9
KẾT LUẬN…………………………………………………………………….11
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….12


LỜI MỞ ĐẦU
Khoa học có tác động vô cùng quan trọng với cả nhân loại và con người.
Nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng tạo của các nhà khoa học nhằm
nhận thức thế giới, tạo ra hệ thống tri thức có giá trị để sử dụng vào cải tạo
thế giới.
Nghiên cứu và ứng dụng khoa học vào thực tiễn cuộc sống để nâng cao chất
lượng cuộc sống và môi trường sống không chỉ được nhà nước ta quan tâm mà
còn được tất cả các quốc gia khác trên thế giới coi trọng. Đối với những nước
đang trên đà phát triển như Việt Nam thì việc nghiên cứu khoa học chính là một
trong số các tiền đề để phát triển đất nước, bắt kịp các nước khác.
Song nghiên cứu khoa học thế nào cho đúng đắn, cho đúng đường lối mà

không làm lãng phí thời gian, công sức và tiền bạc hiện vẫn là vấn đề khá đau
đầu đối với đa số các bộ ngành – nơi mà hiện tượng đăng ký đề tài “để có thành
tích báo cáo” vẫn đang diễn ra khá phổ biến. Nhiều đề tài nghiên cứu chỉ mang
tính lý thuyết xuông, sau đó “đắp chiếu” không áp dụng được vào thực tiễn còn
rất nhiều.
Để cải thiện chất lượng nghiên cứu khoa học, cần phải có phương pháp
luận nghiên cứu khoa học đúng đắn. Phương pháp luận nghiên cứu khoa học là
hệ thống các quan điểm chỉ đạo công tác nghiên cứu khoa học. Nó mang màu sắc
triết học. Nó chỉ đạo các phương pháp cụ thể, bao gồm các quan điểm như: quan
điểm duy vật biện chứng, quan điểm thực tiễn, quan điểm hệ thống, quan điểm
lịch sử,…
Trong phạm vi của tiểu luận này, tác giả chỉ xin trình bày về phương pháp luận
nghiên cứu khoa học đối với đề tài cụ thể “Nghiên cứu và ứng dụng truyền dẫn
tín hiệu số trên sóng phát thanh FM”.

Trang 2


CHƯƠNG I
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu
Để ngày càng nâng cao vị thế của Đài Tiếng nói Việt Nam – đài Phát
thanh quốc gia ngang tầm với các Đài phát thanh khác trong khu vực, toàn bộ
đội ngũ lãnh đạo cũng như cán bộ công nhân viên trong Đài không ngừng trăn
trở nghiên cứu làm cách nào để số lượng thính giả nghe Đài ngày càng tăng để
có thể thực hiện tốt nhất nhiệm vụ tuyên truyền đường lối chính sách của Đảng
đến đại đa số người dân. Đặc biệt là trong điều kiện khoa học công nghệ ngày
càng phát triển với các thiết bị phục vụ thông tin giải trí ngày càng nhiều, hiện
đại, hấp dẫn hơn, nhưng cũng đi đôi với các nguồn thông tin có độ chính xác
không cao. Vậy làm thế nào để có thể tận dụng được hệ thống thiết bị thu phát

sẵn có truyền thông tin một cách nhanh nhất, chính xác nhất, cần thiết nhất, hấp
dẫn nhất đến với người nghe, đồng thời phát triển thêm các dịch vụ giá trị gia
tăng để mang lại nguồn thu cho Đài? Với trách nhiệm là một đơn vị trực thuộc
Đài Tiếng nói Việt Nam, tôi đã tiến hành nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn công
nghệ RDS ( radio data system) vào việc chế tạo thiết bị thu phát sóng FM để
truyền đồng thời tín hiệu số với các chương trình phát thanh FM hiện tại. Đó
chinh là lý do mà tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng truyền tín hiệu số
trên sóng phát thanh FM”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, tại Việt nam, chưa có đài phát thanh quốc gia hoặc đài truyền
thanh cấp cơ sở nào áp dụng công nghệ này. Trong khi đó, các thiết bị thu thanh
tiên tiến sản xuất từ sau năm 2000 đều được trang bị máy thu có công nghệ RDS.
Sản phẩm tập trung chủ yếu vào các loại: Radio trên xe hơi, máy nghe nhạc cầm
tay, điện thoại di động, ..
Việc áp dụng công nghệ RDS trong phát thanh và truyền thanh cơ sở là
một hướng làm tương đối mới, nhiều khả năng mở ra ứng dụng mới trong tương
lai, nhưng bên cạnh đó cũng phải đối mặt với những khó khăn như quy định, quy
chuẩn trong kiểm định, hợp chuẩn. Không những thế, do ít có điều kiện tiếp xúc
với công nghệ này, làm cho việc phát triển đang phải tiến những bước đầu, chưa

Trang 3


có nền tảng được kế thừa, dẫn đến phải cần nhiều thời gian để đưa ra sản phẩm
thương mại.
3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu áp dụng tiêu
chuẩn của hệ thống RDS để chế tạo thiết bị phát và thiết bị thu cho mục đích
truyền đồng thời tín hiệu số cùng với các chương trình phát thanh FM hiện đài
Tiếng nói Việt Nam đang phát để phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng. Thiết bị

thu có thể là máy thu vô tuyến cố định, máy thu vô tuyến di động, máy thu đặt
trên xe ô tô, hay thậm chí sau này có thể phát triển thêm bộ phần mềm sử dụng
cùng với thiết bị thu vô tuyến kết nối với máy vi tính cá nhân. Các thông tin dịch
vụ gia tăng có thể được hiển thị trên màn hình điện thoại di động, màn hình máy
thu, màn hình LCD của xe ô tô và các thiết bị khác có kết nối với hệ thống: nội
dung phát thanh, tên ca sĩ, nhạc sỹ, thông tin giao thông, định vị dẫn đường giao
thông, bảng thông tin điện tử điều khiển qua sóng phát thanh,.... Ngoài ra còn có
thể điều khiển từ xa cho các thiết bị đầu cuối bằng phương pháp truyền số liệu
ngoài dải âm thanh.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu là các hệ thống thiết bị thu phát sóng FM và sản
xuất chương trình cuả Đài Tiếng nói Việt Nam và các đài phát thanh truyền hình
địa phương, các thiết bị thu phát vô tuyến cầm tay, các thiết bị thu phát trên xe ô
tô,…
Đối tượng nghiên cứu là hệ thống mạch điện tử dùng để chế tạo ra thiết bị
dùng công nghệ RDS sẽ được lắp đặt trong các thiết bị thu phát sóng FM.
5. Giả thuyết khoa học
Các linh kiện và thiết bị phục vụ việc nghiên cứu chế tạo lắp đặt bộ thu
phát mã RDS dùng trong truyền dẫn tín hiệu trên sóng phát thanh FM hiện rất đa
dạng trên thị trường: các bản mạch, IC, tụ, trở,… Các ngôn ngữ được sử dụng để
viết phần mềm điều khiển cũng rất nhiều loại cho người nghiên cứu lựa chọn
sao cho theo hướng thuận tiện nhất. Ngoài ra, hiện công tác trong ngành phát
thanh truyền hình nên tác giả tự tin đã có một kinh nghiệm sâu rộng về lĩnh vực
nghiên cứu và có sẵn các thiết bị phụ trợ khác như máy thu, máy phát phục vụ
việc nghiên cứu.
Trang 4


6. Đối tượng khảo sát, phạm vi, giới hạn nghiên cứu
Đối tượng khảo sát: các hệ thống thiết bị thu phát sóng FM và sản xuất

chương trình cuả Đài Tiếng nói Việt Nam và các đài phát thanh truyền hình địa
phương, các thiết bị thu phát vô tuyến cầm tay, các thiết bị thu phát trên xe ô tô,
…
Phạm vi và giới hạn nghiên cứu: Chỉ nghiên cứu và áp dụng trên các thiết
bị sử dụng phương thức thu phát FM.
7. Phương pháp luận và các phương pháp luận nghiên cứu
Phương pháp luận:
Căn cứ vào nhu cầu thực tế của các đài phát thanh truyền hình trên toàn
quốc, đề tài đặt ra vấn đề nghiên cứu các thiết bị truyền thanh, phát thanh
đảm bảo lợi ích cho người dùng. Phương pháp luận gồm:
- Nghiên cứu lý thuyết
+ Tìm hiểu về các tài liệu có liên quan
+ Tìm hiểu các thiết bị có liên quan hiện đang sử dụng trong nước
- Nghiên cứu chế tạo phần cứng:
+ Nghiên cứu sơ đồ lý thuyết
+ Thiết kế mô hình phần cứng phù hợp với tình hình thực tế của các thiết
bị hiện đang được sử dụng trong nước.
- Nghiên cứu phần mềm: Viết chương trình phần mềm cho thiết bị phát và
thiết bị giải mã đầu cuối.
- Tổ chức sản xuất chế thử theo mẫu đã nghiên cứu, theo mô hình thiết kế.
- Tiến hành thử nghiệm truyền tín hiệu điều khiển ngoài dải âm thanh, mở
rộng các phương pháp truyền tín hiệu trên sóng phát thanh.
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu và tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu công nghệ của
nước ngoài, tìm ra các tính năng tương thích sử dụng được với các thiết bị hiện
đang sử dụng trong nước, tạo giá trị mới cho sản phẩm.
- Phương pháp chuyên gia: Nghiên cứu thông qua thực nghiệm, mô phỏng, chế
thử, rút ra kết luận độc lập.

Trang 5

8. Đóng góp mới của đề tài
Hiện nay, chưa có một tổ chức nào trong nước nghiên cứu về vấn đề này, còn
tại một số nước trên thế giới đã có công trình nghiên cứu về vấn đề này nhưng
gần đây mới có một số nước ứng dụng vào thực tiễn, mà giá thành thiết bị thu lại
quá cao. Nếu đề tài nghiên cứu thành công việc ứng dụng truyền tín hiệu số trên
sóng phát thanh FM sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực trong lĩnh vực phát triển
công nghệ phát thanh, cụ thể là cho việc điều khiển thiết bị phát thanh truyền
thanh, mang lại lợi ích cho không chỉ cho Đài Tiếng nói Việt Nam mà còn cho
người sử dụng. Đài cú thể tận dụng các trang thiết bị sẵn có trong phát sóng để
truyền đồng thời các dịch vụ số liệu, tăng nguồn thu cho Đài. Công nghệ này nếu
áp dụng thành công vào kênh VOV giao thông sẽ có khả năng hiển thị trên thiết
bị thu của người tham gia giao thông các thông tin hướng dẫn lộ trình cho người
tham gia giao thông, tránh các điểm ách tắc. Bên cạnh việc truyền các thông tin
liên quan đến chương trình phát thanh FM đang phát ( các nội dung tóm tắt, số
liệu chính, đối với các chương trình ca nhạc có thể là tên ca sĩ, tên bài hát, ..), đề
tài cũng đưa ra một số phương thức điều khiển mới hữu ích cho người sử dụng
dựa trên tiêu chuẩn công nghệ RDS như các chức năng điều khiển tắt mở các
thiết bị đầu cuối từ xa mà không ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh; hỗ trợ dò
tìm đài phát theo tên đài, theo chương trình phát sóng.
9. Dự kiến sản phẩm tạo ra và khả năng ứng dụng
Sản phẩm tạo ra là bộ thu phát sóng FM dùng công nghệ RDS.
Khả năng ứng dụng:
Đối với nơi ứng dụng kết quả nghiên cứu
- Phạm vi ứng dụng rộng rãi (nông thôn + thành thị).
- Đối tượng áp dụng đa dạng (trạm truyền thanh, thiết bị trên ô tô).
- Kết quả nghiên cứu sẽ ứng dụng vào cho các tỉnh thành phố trên toàn quốc. Có
thể áp dụng thử nghiệm vào kênh VOV giao thông để phục vụ nhu cầu khán
thính giả quan tâm.

Đối với kinh tế - xã hội và môi trường
- Hệ thống sản phẩm tạo ra hoàn toàn có khả năng cạnh tranh với các thiết
bị tương tự nhập từ nước ngoài, với giá thành thấp hơn rất nhiều lần, trong
khi chất lượng sản phẩm đảm bảo tốt và bẳng hàng nhập ngoại.
Trang 6


- Phần mền điều khiến ứng dụng trong nước sử dụng ngụn ngữ tiếng Việt, có thể
thay đổi dễ dàng theo nhu cầu người sử dụng
- Tạo ra giá trị gia tăng cho hệ thống phát thanh quốc gia
- Ứng dụng trong giao thông giảm ùn tắc, do đó đảm bảo giảm lượng khí thải của
các phương tiện giao thông, nâng cao chất lượng môi trường sống.
10.Kết cấu nội dung
Đề tài nghiên cứu gồm 3 phần chính:
Phần mở đầu:
Nêu lên các vấn đề như: lý do chọn đề tài, mục tiêu của đề tài, phương
pháp nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, đóng góp mới của đề tài, dự kiến sản
phẩm tạo ra và khả năng ứng dụng,…
Phần nội dung:
Nội dung nghiên cứu gồm 4 phần:
- Nghiên cứu về các công nghệ truyền tín hiệu số trên sóng vô tuyến đã từng
và đang được sử dụng trên thế giới.
- Nghiên cứu chế tạo máy phát mã điều khiển và kết nối với máy phát thanh
FM (công nghệ mã hóa, công nghệ điều chế, công nghệ nén dùng dữ
liệu…)
- Nghiên cứu chế tạo máy thu FM có bộ giải mã RDS ( công nghệ giải mã,
giải điều chế và giải nén,..)
- Nghiên cứu và viết phần mềm phát mã điều khiển.
Phần kết luận: Nêu lên các kết quả mà đề tài đã nghiên cứu được, nêu ro
những vấn đề mà đề tài đã giải quyết được và chưa giải quyết được, những ưu

điểm và khuyết điểm của sản phẩm chế tạo, những vấn đề phát sinh,... Qua đó đề
ra phương hướng hoặc định hướng tiếp tục nghiên cứu (nếu có).

Trang 7


CHƯƠNG II
PHẦN NỘI DUNG
Để thực hiện đề tài này, phần nội dung cần tập trung nghiên cứu các vấn
đề sau:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN TÍN HIỆU SỐ
TRÊN SÓNG VÔ TUYẾN
1.1. Hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều biên AM
1.2. Các hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều tần FM
1.2.1. Hệ thống DARC (Data Radio Channel)
1.2.2. Hệ thống FMeXtra
1.2.3. Hệ thống phát thanh số DAB
1.2.4. Hệ thống RDS ( Radio Data System)
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ PHÁT MÃ ĐIỀU KHIỂN
2.1. Phương thức ghép kênh tín hiệu
2.2. Đặc tính điều chế của kênh dữ liệu (lớp vật lý)
2.3. Cấu trúc mã hóa băng cơ bản
2.4. Định dạng tin nhắn và xác định vị trí trong tin nhắn
2.5. Giao thức thông tin giữa các bộ mã hóa
2.6. Phương thức xác định địa chỉ bộ mã hóa trong mạng
2.7. Nghiên cứu chế tạo bộ mã hóa tín hiệu
2.8. Cài đặt và thiết lập
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY THU FM CÓ BỘ GIẢI MÃ ĐỂ
THU TÍN HIỆU SỐ
3.1. Nguyên lý của hệ thống đồng bộ khối dữ liệu

3.2. Giải điều chế và giải mã tín hiệu
3.3. Phát hiện lỗi và sửa lỗi
3.4. Các giới hạn về dung lượng truyền dữ liệu
3.5. Khối giải mã điều khiển
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM PHÁT MÃ ĐIỀU KHIỂN RDS

Trang 8


CHƯƠNG III
PHẦN KẾT LUẬN
Sau khi nghiên cứu và chế thử sản phẩm, bộ thu phát mã RDS đã thực hiện
được các chức năng chính phục vụ truyền dẫn tín hiệu số trên sóng phát thanh
FM.
Các tính năng mà hệ thống truyền dẫn tín hiệu số trên sóng phát thanh đã
nghiên cứu chế tạo bao gồm:
Thay đổi tần số (AF/EON)
Tính năng này giúp những người lái xe ô tô không phải thực hiện thay đổi
tần số bằng tay trong khi đang lái xe. Nếu tín hiệu được chọn yếu, bộ điều hướng
(tuner) RDS sẽ tự động chuyển sang một tần số khác nhờ có sẵn một danh sách
các tần số thay đổi, được truyền đồng thời qua RDS. Bộ điều hướng sẽ tự động
chuyển tới thu tín hiệu từ trạm phát có tín hiệu mạnh nhất. Để tránh bất tiện cho
người sử dụng, bộ điều hướng sẽ không phát ra âm thanh trong lúc nó tự động
chuyển tần số.
Chức năng EON giúp có thể truyền thông tin về những trạm phát sóng
khác. Chức năng này được sử dụng bởi một trạm phát không phát bản tin chương
trình giao thông. Nếu có một trạm phát thay thế có sẵn nội dung chương trình
giao thông, bộ điều hướng sẽ tự động chuyển mạch tới trạm phát này khi phát
bản tin chương trình giao thông đường phố.
Thông báo tin tức giao thông / Chỉ dẫn chương trình giao thông

Có thể được sử dụng để đánh dấu một trạm phát đưa ra thông tin giao
thông và để thông báo nếu có thông tin về tình hình giao thông đang diễn ra.
Có thể thiết lập một âm thanh cảnh báo trên bộ điều hướng RDS nếu có thông
báo giao thông.
Thông tin giao thông qua kênh nhắn tin giao thông
Có thể được dựng để chuyển các thông tin giao thông đặc biệt tới người
nghe đài. Đó là những thông tin về các ách tắc giao thông, được sử dụng bởi các
hệ thống chỉ dẫn giúp cho việc phân luồng giao thông được tối ưu.
Tên trạm phát, loại chương trình , chữ phát thanh
Những bộ dò súng RDS có thể hiển thị được tên trạm phát (PS) thay vì tần
số hay hiển thị thông tin liên quan đến chương trình (PTY/PTYN). Radio text
Trang 9


giúp có thể phát quảng cáo do các khối chữ dài hơn như tên bài hát, tên ca sĩ
đang thực hiện bài hát đó.
Chuyển tiếp dữ liệu tới người dùng cụ thể
Có thể được dùng để truyền bất cứ các dữ liệu trong suốt thông qua RDS
Nhắn tin vô tuyến – Nhắn tin qua RDS
RDS có khả năng cung cấp dịch vụ tin nhắn . Các máy nhắn tin đặc biệt có
thể nhận những tin nhắn có nhãn qua RP.
EWS - Hệ thống cảnh bỏo khẩn cấp
RDS có chức năng của một hệ thống cảnh báo khẩn cấp. máy thu hệ thống
cảnh báo khẩn cấp đặc biệt có thể được cảnh báo trong trường hợp có tình trạng
khẩn cấp hoặc thảm họa. Điều này vừa nhanh chóng lại rất hiệu quả trong việc
cảnh báo thiệt hại cho dân cư khi nguy hiểm xảy ra như sóng thần, các tai nạn
công nghiệp mà phát sinh việc lan truyền khí độc …v..v

Trang 10

KẾT LUẬN
Nắm vững phương pháp luận nghiên cứu khoa học giúp việc nghiên cứu
vừa nhanh chóng, tiết kiệm, vừa mang lại hiệu quả rất thiết thực. Xây dựng một
bản thuyết minh đề cương chi tiết đúng và trúng sẽ giúp cho người nghiên cứu
rất nhiều trong quá trình triển khai đề tài sau này. Mặc dù có thể phát sinh một số
vấn đề trong quá trình nghiên cứu khiến nội dung các phần có thể thay đổi chút ít
song mục tiêu nghiên cứu phải không được thay đổi.
Do thời gian nghiên cứu có hạn nên tiểu luận của tôi chắc chắn không
tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các thầy cô
giáo và các bạn đồng môn.

Trang 11


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo trình “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học”. Giáo sư TSKH

Nguyễn Mạnh Hùng. Học viện Quản lý Giáo dục. 2013
2. Đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh
FM” – tác giả Đặng Phi Hồng – Đài Tiếng nói Việt Nam. 2013
3. Phương pháp luận nghiên cứu khoa học. Tác giả Vũ Cao Đàm. Nhà xuất
bản khoa học và kỹ thuật. 2005.

Trang 12