Trang chñ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Đề Đề tài tài : : Đà Nẵng-2007 Trang chủ NộI DUNG CHíNH CủA Đề TàI NộI DUNG CHíNH CủA Đề TàI Ch ơng1 Ch ơng1 : : TổNG QUAN Hệ THốNG THÔNG TIN Vệ TINH. TổNG QUAN Hệ THốNG THÔNG TIN Vệ TINH. + + C C ấu ấu hình hình và và quỹ quỹ đạo đạo của của vệ vệ tinh tinh . . + Đ + Đ ặc ặc đ đ iểm iểm của của thông thông tin tin vệ vệ tinh tinh . . + + Các Các ph ơng ph ơng pháp đa pháp đa truy truy cập cập , , ba ba dạng dạng quỹ quỹ đạo và đạo và qu qu á á trình trình phóng phóng vệ vệ tinh tinh . . Ch ơn 2 Ch ơn 2 : : TầN Số Và CáC ĐặC TíNH CủA SóNG VÔ TUYếN TầN Số Và CáC ĐặC TíNH CủA SóNG VÔ TUYếN ĐIệN Sử DụNG TRONG THÔNG TIN Vệ TINH. ĐIệN Sử DụNG TRONG THÔNG TIN Vệ TINH. + + Tần Tần số số sử sử dụng dụng trong trong thông thông tin tin vệ vệ tinh tinh ; đ ; đ ờng ờng lên và đ lên và đ ờng ờng xuống xuống . . + Phân + Phân cực cực sóng sóng và các đ và các đ ặc ặc tính tính suy suy hao hao do do tầng tầng đ đ iện iện ly ly và và suy suy hao hao do m a. do m a. + + Suy Suy hao hao và các và các nguồn nguồn tạp âm ả tạp âm ả nh nh h ởng h ởng đ đ ến ến thông thông tin tin vệ vệ tinh tinh . . + Can + Can nhiễu nhiễu giữa giữa các các hệ hệ thống thống thông thông tin tin vệ vệ tinh tinh và và nhiễu nhiễu từ từ các đ các đ ờng ờng thông thông tin tin viba viba Ch ơng Ch ơng 3 3 : : Kỹ THUậT TRạM MặT ĐấT. Kỹ THUậT TRạM MặT ĐấT. + + Cấu Cấu hình hình của của trạm trạm mặt mặt đ đ ất ất và các và các công công nghệ nghệ quan quan trọng trọng của của trạm trạm mặt mặt đ đ ất ất . . + Các loại máy phát HPA và + Các loại máy phát HPA và cấu cấu hình hình dự dự phòng1:1 phòng1:1 của của nó nó . . + Các loại anten th ờng đ ợc sử dụng trong thông tin vệ tinh. + Các loại anten th ờng đ ợc sử dụng trong thông tin vệ tinh. + Các hệ thống bám đuổi vệ tinh. + Các hệ thống bám đuổi vệ tinh. Ch ơng Ch ơng 4 4 : : THựC TRạNG Vệ TINH KHU VựC CHÂU á _THáI BìNH THựC TRạNG Vệ TINH KHU VựC CHÂU á _THáI BìNH DƯƠNG Và KHả NĂNG PHáT TRIểN Vệ TINH VIệT NAM. DƯƠNG Và KHả NĂNG PHáT TRIểN Vệ TINH VIệT NAM. + Xu h ớng phát triển vệ tinh Châu á-TBD và các loại hình dịch vụ vệ tinh trên thế giới. + Xu h ớng phát triển vệ tinh Châu á-TBD và các loại hình dịch vụ vệ tinh trên thế giới. + Các vệ tinh trên quỹ đạo ở vị trí 103 + Các vệ tinh trên quỹ đạo ở vị trí 103 0 0 Đông và phân loại vệ tinh theo khối l ợng Đông và phân loại vệ tinh theo khối l ợng + Bảng số liệu và dự tính thông tin; các loại dịch vụ trong thông tin vệ tinh Việt Nam. + Bảng số liệu và dự tính thông tin; các loại dịch vụ trong thông tin vệ tinh Việt Nam. Ch ơng 5 Ch ơng 5 : : TíNH TOáN TUYếN THÔNG TIN Vệ TINH. TíNH TOáN TUYếN THÔNG TIN Vệ TINH. + Các công thức tính cự ly thông tin R, góc ngẩng E và góc ph ơng vị A. + Các công thức tính cự ly thông tin R, góc ngẩng E và góc ph ơng vị A. + Các công thức tính toán kết nối tuyến lên + Các công thức tính toán kết nối tuyến lên + + Các công thức tính toán kết nối tuyến lên Các công thức tính toán kết nối tuyến lên + Các công thức tính toán kết nối tuyến xuống + Các công thức tính toán kết nối tuyến xuống Ch ơng Ch ơng 6 6 : : LƯU Đồ THUậT TOáN, CHƯƠNG TRìNH MÔ PHỏNG Và LƯU Đồ THUậT TOáN, CHƯƠNG TRìNH MÔ PHỏNG Và TíNH TOáN ĐƯờng truyền thông tin vệ tinh. TíNH TOáN ĐƯờng truyền thông tin vệ tinh. + L u đồ thuật toán ch ơng trình chính và l u đồ thuật toán tính R,E,A. + L u đồ thuật toán ch ơng trình chính và l u đồ thuật toán tính R,E,A. + L u đồ thuật toán tính tuyến lên và l u đồ thuật toán tính tuyến xuống. + L u đồ thuật toán tính tuyến lên và l u đồ thuật toán tính tuyến xuống. + Liên kết với ch ơng trình tính toán và mô phỏng tuyến thông tin vệ tinh. + Liên kết với ch ơng trình tính toán và mô phỏng tuyến thông tin vệ tinh. Thoát Trang chủ Quyừ ủaùo ủũa túnh Qu yừ ủaùo Eli p Quả đất Vệ tinh quỹ đạo thấp Vệ tinh địa tĩnh Hình . Vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh 36.000 Km 120 0 Ch ơng1 Trang chủ đặc điểm của thông tin vệ tinh đặc điểm của thông tin vệ tinh Khả năng đa truy cập. Khả năng đa truy cập. Có vùng phủ sóng rộng. Có vùng phủ sóng rộng. Tính ổn định cao, chất l ợng tốt và thích hợp Tính ổn định cao, chất l ợng tốt và thích hợp với thông tin băng rộng. với thông tin băng rộng. Thích hợp với thông tin di động. Thích hợp với thông tin di động. Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự ly lớn, Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự ly lớn, đặt biệt là trong thông tin xuyên lục địa, thông đặt biệt là trong thông tin xuyên lục địa, thông tin đ ờng dài. tin đ ờng dài. Ch ơng1 Trang chủ A D C B A Tần số f 0 Bộ phát đáp TDMA Bộ phát đáp f A f B f C f D FDMA T h ờ i g i a n f t CDMA Mã 1 2 N Ch ơng1 Quỹ đạo cực tròn Quỹ đạo elip nghiêng Quỹ đạo xích đạo tròn Hình . Ba quỹ đạo cơ bản của vệ tinh Caọn ủieồm Viễn ủieồm Quyừ ủaùo chờ Quyừ ủaùo chuyển tiếp 200ữ300Km Quyừ ủaùo trửụùt Quỹ đạo chờ, quỹ đạo chuyển tiếp và quỹ đạo tr ợt AKM Các ph ơng pháp đa truy cập trong thông tin vệ tinh Trang chủ Tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh Tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh Băng tần Băng tần Tên thông dụng Tên thông dụng Đặc tính và ứng dụng Đặc tính và ứng dụng (6/4)GHz (6/4)GHz Băng C Băng C - Phù hợp nhất trong thông tin vệ tinh. - Phù hợp nhất trong thông tin vệ tinh. - Dùng trong thông tin quốc tế và nội địa - Dùng trong thông tin quốc tế và nội địa (14/12)GHz (14/12)GHz Băng Ku Băng Ku - Bị suy hao do m a. Bị suy hao do m a. - Sử dụng trong thông tin quốc tế và nội địa. Sử dụng trong thông tin quốc tế và nội địa. (30/20)GHz (30/20)GHz Băng Ka Băng Ka - Bị suy hao nhiều do m a. Bị suy hao nhiều do m a. - Sử dụng trong thông tin nội địa. Sử dụng trong thông tin nội địa. Trạm phát mặt đất Trạm thu mặt đất Vệ tinh Băng Ka: 30GHz Băng Ku: 14GHz Băng C : 6GHz Băng Ka: 20GHz Băng Ku: 12GHz Băng C : 4GHz Đ ờng xuống Đ ờng lên Đ ờng lên và đ ờng xuống Đ ờng lên và đ ờng xuống Ch ơng2 Trang chủ Hình 2.3. Đặc tính suy hao của sóng do tầng điện ly và do m a khi tần số thay đổi 0.1 1 5 5 10 100 50 1 10 5 50 Suy hao do tầng điện ly Suy hao do m a 25mm/h Tần số (GHz) Cửa sổ vô tuyến Tờn hióỷu Coù khaớ nng thu Khọng coù khaớ nng thu Soùng phỏn cổỷc thúng Hình. Sự thu và phát sóng phân cực thẳng Ch ơng2 Hình. Tạo ra một sóng phân cực tròn S ó n g p h â n c ự c đ ứ n g S ó n g p h â n c ự c n g a n g S ó n g p h â n c ự c t r ò n Trang chủ Suy hao trong thông tin vệ tinh: Búp ng ợc Búp phụ Tâng điện ly Trời m a Búp chính Dải ngân hà Mặt trăng Mặt trời Vệ tinh Các nguồn tạp âm ảnh h ởng đến thông tin vệ tinh Các nguồn tạp âm chính sau : - Nhiệt tạp âm anten T A - Nhiệt tạp âm do hệ thống fiđơ. - Nhiệt tạp âm máy thu T R Ch ơng2 Suy hao trong khọng gian tổỷ do L Suy hao trong khọng gian tổỷ do L td td Suy hao do tỏửng õọỳi lổu Suy hao do tỏửng õọỳi lổu Suy hao do tỏửng õióỷn ly Suy hao do tỏửng õióỷn ly Suy hao do thồỡi tióỳt Suy hao do thồỡi tióỳt Suy hao do anten đặt ch a đúng. Suy hao do anten đặt ch a đúng. Suy hao do phân cực không đúng và khọng đối xứng. Suy hao do phân cực không đúng và khọng đối xứng. Suy hao do fiõồ thu và phaùt Suy hao do fiõồ thu và phaùt Trang chủ Vệ tinh 1 Vệ tinh 2 Trạm mặt đất 1 Trạm mặt đất 2 Quỹ đạo địa tĩnh Can nhiễu giữa các hệ thống thông tin vệ tinh : Đ ờng đi của tín hiệu. : Đ ờng đi của tín hiệu can nhiễu Trạm vệ tinh mặt đất Trạm viba mặt đất Quỹ đạo địa tĩnh Trạm viba mặt đất Trạm viba mặt đất Tín hiệu của mmột đ ờng thông tin viba trên mặt đất trộn với tín hiệu đầu vào anten trạm vệ tinh mặt đất Can nhiễu từ đ ờng thông tin viba lên hệ thống thông tin vệ tinh Ch ơng2 Hình. Đặc tính vào ra của TWT mức vào Mức vào tại điểm bão hòa Mức ra tại điểm bão hòa Mức ra Hình 2.8. Mức lùi đầu vào và lùi đầu ra Mức vào tại điểm làm việc Mức ra tại điểm làm việc độ lùi đầu ra độ lùi đầu vào mứcvào Điểm bão hoà Trang chủ LNA Bộ đổi tần xuống Bộ khuếch đại IF Bộ giải điều chế HPA Bộ đổi tần lên Bộ khuếch đại IF Bộ điều chế Bộ dao động Hệ thống fiđơ Thiết bị bám đuổi vệ tinh Thiết bị đa truy nhập Bộ dao động Thiết bị anten bám Máy thu tạp âm thấp Máy phát công suất cao Thiết bị đa truy cập, điều chế và giải điều chế Công nghệ anten Công nghệ máy phát HPA - Khuếch đại công suất lớn - Ngăn chặn xuyên điều chế Công nghệ máy thu LNA - Đặc tính tạp âm thấp - Ngăn chặn xuyên điều chếHệ số khuếch đại lớn Công nghệ điền khiển tiếng dội - Hạn chế tiếng dội - Hiệu quả truyền dẫn - Giám sát tiếng dội - Điều khiển lỗi Các công nghệ quan trọng đối với trạm mặt đất. - Hệ số tăng ích cao - Búp phụ nhỏ. - Hiệu suất cao - Đặc tính phân cực tốt. - Đồ thị h ớng tính hẹp - Đặc tính tạp âm nhỏ Ch ơng3 [...]... Trang chđ Ch¬ng3 C¸c hƯ thèng b¸m ®i vƯ tinh 1 B¸m ®i vƯ tinh b»ng xung ®¬n 2 B¸m ®i vƯ tinh theo tõng nÊc 3 B¸m ®i vƯ tinh theo ch¬ng tr×nh 4 B¸m ®i vƯ tinh kiĨu nh©n c«ng Trang chđ Ch¬ng3 C¸c hƯ thèng b¸m ®i vƯ tinh 1 B¸m ®i vƯ tinh b»ng xung ®¬n TE10 TE20 TE20 H×nh.C¸c lo¹i sãng thu ®ỵc ë c¸c híng kh¸c nhau Trang chđ Ch¬ng3 C¸c hƯ thèng b¸m ®i vƯ tinh 2 B¸m ®i vƯ tinh theo tõng nÊc LNA Bé chia c«ng... vƯ tinh theo khèi lỵng Khèi lỵng Tªn vƯ tinh th«ng dơng Tû lƯ phãng trong 1994-1998 VƯ tinh nỈng-Heavy >9080kg Huble(kÝnh viƠn väng) 1% VƯ tinh lín-Large (4541-9080)kg HS 393, VOSTOK 8% VƯ tinh trªn trung b×nh-Intermediate (2271-4540)kg HS601, LM7000 A2100, FS1300 22% VƯ tinh trung binh-Medium (909-2270)kg HS376, LM4000 SpaceBus 2000 21% VƯ tinh nhá-Small (91-908)kg HS 333, LM7000 SpaceBus L 37% VƯ tinh... Beacon ®Én ®êng C¸c chun m¹ch h¹n chÕ M« t¬ AZ Bé ®iỊu khiĨn m« t¬ Bé ®iỊu khiĨn b¸m vƯ tinh M« t¬ AL §ång bé H×nh S¬ ®å khèi cđa hƯ thèng b¸m ®i vƯ tinh theo tõng nÊc Trang chđ Ch¬ng4 B¶ng B¶ng sè liƯu vµ dù tÝnh th«ng tin C¬ cÊu sư dơng theo dung lỵng vƯ tinh Ghi chó Th«ng tin ®iƯn tho¹i ≈ 35% M¹ng VSAT, trung kÕ vƯ tinh(2M-140Mbit/s) M¹ng sè liƯu ≈ 10% C¸c kh¸ch hµng cã nhu cÇu trun sè liƯu lín Ph¸t... phËn fi®¬ vµ g¬ng ph¶n x¹ nhá kh«ng chỈn ®êng ®i cđa sãng Trang chđ Ch¬ng4 C¸c xu híng ph¸t triĨn chđ u cđa th«ng tin vƯ tinh ë Ch©u ¸-Th¸i B×nh D¬ng B¶ng C¸c vƯ tinh trong khu vùc Ch©u ¸-Th¸i B×nh D¬ng vµ c¸c bé ph¸t ®¸p §ang sư dơng §ang ®ỵc chÕ t¹o + 44 vƯ tinh chiÕm 23% tỉng sè vƯ tinh ®Þa tÜnh toµn cÇu + 486 ph¸t ®¸p b¨ng C chiÕm 22% tỉng sè ph¸t ®¸p b¨ng C toµn cÇu + 334 ph¸t ®¸p lo¹i FSS b¨ng... BCVT VN Th«ng tin ChÝnh phđ ≈ 5% CP16 C¸c lo¹i h×nh dÞch vơ cã thĨ sư dơng trong th«ng tin vƯ tinh ViƯt Nam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Internet ViƠn th«ng n«ng th«n Multimedia Hç trỵ c¸p quang M¹ng dïng riªng DÞch vơ lu ®éng DÞch vơ theo yªu cÇu Trun h×nh trùc tiÕp Chun tiÕp ch¬ng tr×nh trun h×nh vµ ph¸t thanh Trang chđ Ch¬ng6 tÝnh cù ly th«ng tin r, gãc ngÈng E vµ gãc ph¬ng vÞ A Tr¹m mỈt ®Êt VƯ tinh P’ S N P... DỦNG TÊNH TOẠN THIÃÚT KÃÚ TUÚN THÄNG TIN VÃÛ TINH VÅÏI VÃÛ TINH VINASAT V TRẢM MÀÛT ÂÁÚT TẢI H NÄÜI • Tênh toạn thiãút kãú tuún sao cho tè säú cäng sút sọng mang trãn cäng sút tảp ám tuún lãn v tuún xúng âảt u cáưu • Quạ trçnh tênh toạn s âỉåüc chia lm hai pháưn: • Tênh toạn tuún lãn • Tênh toạn tuún xúng Trang chđ Cạc gi thiãút ban âáưu 1320Âäng • Kinh âäü vãû tinh: • Âỉåìng kênh anten trảm màût âáút:... D©n sù ≈ 10% ≈ 5% ≈30% Qu©n sù ≈15% ≈ 95% ≈45% Trun sè liƯu ≈ 5% Kh«ng ≈10% DBS ≈10% Kh«ng Kh«ng Trun h×nh qu¶ng b¸ ≈25% Kh«ng Kh«ng DÞch vơ d¹o Th«ng tin trơc chÝnh Q Trang chđ Ch¬ng4 B¶ng C¸c vƯ tinh ®· vµ ®ang ®¨ng ký trªn q ®¹o ë vÞ trÝ 1030§ Tªn vƯ tinh Níc ®¨ng ký D¶i tÇn lµm viƯc(GHz) Trung Qc 4-6 Trung Qc 4-6 Trung Qc 4-6 Ên §é 4-6 vµ 11-14 Insat-EK 103R Ên §é 4-6 vµ 11-14 Insat-X 103 Ên §é 4-6... + 20 vƯ tinh ®ang ®ỵc ®Ỉt hµng chiÕm 30% tỉng sè vƯ tinh ®ang ®Ỉt hµng trªn thÕ giíi + 274 bé ph¸t ®¸p b¨ng C ®ang ®Ỉt hµng chiÕm 40% tỉng sè ph¸t ®¸p b¨ng C toµn cÇu + 226 bé ph¸t ®¸p FSS b¨ng tÇn Ku ®ang ®Ỉt hµng chiÕm 25% tỉng sè ph¸t ®¸p FSS b¨ng Ku toµn cÇu + 94 bé ph¸t ®¸p BSS b¨ng Ku ®ang ®Ỉt hµng chiÕm 29% tỉng sè bé ph¸t ®¸p BSS Ku toµn cÇu B¶ng Ph©n bè dÞch vơ cho c¸c lo¹i h×nh vƯ tinh hiƯn... = 199,366 + 8,138 + 0,9 + 0,9 + 0,1 = 209,404 [dB] • Bỉåïc 4: Tênh cäng sút sọng mang nháûn âỉåüc tải âáưu vo mạy thu vãû tinh • Cäng sút sọng mang âỉa tåïi anten thu vãû tinh: C RA = EIRPE − LU = 72,633 − 209,404 = −136,771 [dBW • Cäng sút sọng mang nháûn âỉåüc tải anten thu vãû tinh: C R = C RA + GRS GRS = (G / T ) S + 10 log TU Trang chđ Nhiãût tảp ám tuún lãn: TU = TR + TRS F 10 3 10 TR = (10 −... chÝnh H×nh 3.7 Anten parabon víi ngn bøc x¹ s¬ cÊp ®Ỉc t¹i tiªu ®iĨmcassegrain H×nh 3.8 Anten cassegrain H×nh 3.9 Anten parabon lƯch vµ anten Gregorian C¸c lo¹i anten thêng ®ỵc sư dơng trong th«ng tin vƯ tinh, ®ã lµ: + Anten Parapol: §©y lµ lo¹i anten cã cÊu tróc ®¬n gi¶n nhÊt vµ gi¸ thµnh thÊp nhÊt Nã ®ỵc dïng chđ u ë c¸c tr¹m chØ thu (kh«ng ph¸t) vµ c¸c tr¹m nhá ®Ỉc biƯt cã dung lỵng thÊp + Anten . đ ến ến thông thông tin tin vệ vệ tinh tinh . . + Can + Can nhiễu nhiễu giữa giữa các các hệ hệ thống thống thông thông tin tin vệ vệ tinh tinh và . vệ tinh Việt Nam. + Bảng số liệu và dự tính thông tin; các loại dịch vụ trong thông tin vệ tinh Việt Nam. Ch ơng 5 Ch ơng 5 : : TíNH TOáN TUYếN THÔNG TIN Vệ TINH. TíNH TOáN TUYếN THÔNG. Và TíNH TOáN ĐƯờng truyền thông tin vệ tinh. TíNH TOáN ĐƯờng truyền thông tin vệ tinh. + L u đồ thuật toán ch ơng trình chính và l u đồ thuật toán tính R,E,A. + L u đồ thuật toán ch