Tất cả PDF Doc/Text Âm thanh Video
Chia sẻ nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh vinasat 1 lên facebook!
nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh vinasat 1

07/05/2017 Uploader: AMBN Loại file: doc

Luận văn cao học: Nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh VINASAT 1. Trong hệ thống thông tin vô tuyến nói chung, thông tin vệ tinh nói riêng, về nguyên tắc để truyền đưa tín hiệu từ nơi này đến nơi kia cần phải có năng lượng, tùy theo khoảng cách, đặc tính môi trường và công nghệ truyền dẫn mà năng lượng cần thiết để truyền đưa tín hiệu ở các mức khác nhau. Xét toàn trình tuyến thông tin vệ tinh về mặt năng lượng, mức tín hiệu mang tin tại đầu vào bộ đổi tần tuyến lên tại trạm mặt đất phát phải bằng mức tín hiệu mang tin tại đầu ra bộ đổi tần tuyến xuống tại trạm mặt đất thu.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 2015


LUẬN VĂN THẠC SĨ


NGHIÊN CỨU NĂNG LƯỢNG ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG VỆ TINH VINASAT 1


HV NGUYỄN ĐÌNH CHUNG - HDKH PGS.TS.VŨ ĐỨC LẬP 

 

 

 

 

 

1. Tính cấp thiết của đề tài

 

Thông tin vệ tinh ngày nay đã trở thành một phương tiện thông tin rất phổ biến và đa dạng. Nó được sử dụng từ những hệ thống thông tin cá nhân (điện thoại vệ tinh, truyền hình vệ tinh,…) Cho đến các hệ thống thông tin toàn cầu truyền các khối lượng dữ liệu và lưu lượng thoại lớn cùng với các chương trình truyền hình, kết nối đa phương tiện.

 

Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành khoa học kĩ thuật, đặc biệt trong lĩnh vực thông tin vệ tinh, đã thúc đẩy sự phát triển của một hệ thống thông tin vệ tinh mới – Hệ thống thông tin VSAT. Được phát triển từ thập kỉ 80 bởi Công ty Telecom General của Mỹ, hệ thống VSAT sử dụng các trạm vệ tinh cỡ nhỏ, có kích thước anten khoảng từ 0,6m – 2,4m và đó là lý do hệ thống này được gọi tên là VSAT – Very Small Aperture Terminal (trạm vệ tinh có khẩu độ nhỏ). Sự xuất hiện của các trạm VSAT có thể được coi là bước trung gian của quá trình phát triển nhằm tối ưu hóa kích thước trạm vệ tinh mặt đất. Cụ thể là giữa các trạm mặt đất của hệ thống INTELSAT chuẩn A, sử dụng những anten có đường kính 30m với các hệ thống sử dụng anten nhỏ hơn như: Các trạm thu quảng bá, sử dụng anten có đường kính 60cm; Hay các thiết bị định vị qua vệ tinh; Và đặc biệt là các điện thoại cầm tay vệ tinh có kích thước nhỏ như bàn tay.

 

Trong hệ thống thông tin vô tuyến nói chung, thông tin vệ tinh nói riêng, về nguyên tắc để truyền đưa tín hiệu từ nơi này đến nơi kia cần phải có năng lượng, tùy theo khoảng cách, đặc tính môi trường và công nghệ truyền dẫn mà năng lượng cần thiết để truyền đưa tín hiệu ở các mức khác nhau. Xét toàn trình tuyến thông tin vệ tinh về mặt năng lượng, mức tín hiệu mang tin tại đầu vào bộ đổi tần tuyến lên tại trạm mặt đất phát phải bằng mức tín hiệu mang tin tại đầu ra bộ đổi tần tuyến xuống tại trạm mặt đất thu.

 

Năng lượng đường truyền vệ tinh phụ thuộc các yếu tố: Đặc tính máy phát, máy thu trạm mặt đất, bộ phát đáp vệ tinh, môi trường truyền sóng, tần số công tác, cơ chế truyền lan sóng điện từ,.. .. Môi trường truyền sóng biến thiên theo thời gian, không gian làm mất ổn định năng lượng đường truyền, gia tăng nhiệt tạp âm hệ thống thu do đó chất lượng thông tin giảm.

 

Như vậy muốn đảm đảm bảo chất lượng thông tin theo tiêu chuẩn cho trước phải đảm bảo đủ năng lượng cho đường truyền trong điều kiện môi trường truyền sóng biến thiên. Do đường truyền quá dài (36000 – 42000km) Nên tín hiệu bị suy hao lớn, vì vậy điều kiện trời trong (không mây mù, mưa) Là tốt nhất đối với thông tin vệ tinh. Cho nên tính năng lượng đường truyền phải lấy điểm xuất phát là điều kiện trời trong (cũng có các ảnh hưởng chất lượng đó là tạp âm nhiệt đường truyền và thiết bị). Có nghĩa là lấy tiêu chuẩn kỹ thuật đường truyền ở điều kiện trời trong làm chuẩn từ đó dễ thấy sự giảm cấp chất lượng khi đường truyền bị mây mù, mưa.

 

2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 

Nghiên cứu, tìm hiểu cơ sở khoa học, đặc tính, cấu trúc và các thông số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh nói chung trên cơ sở tham khảo các tài liệu trong và ngoài nước. Tham chiếu, đánh giá với các tham số lý thuyết để từ đó hiểu sâu hơn về hệ thống.

 

Tính toán, trình diễn các thông số kỹ thuật phục vụ cho việc dự trữ năng lượng đường truyền bao gồm cả tuyến lên và tuyến xuống.

 

3. Phương pháp nghiên cứu

 

Nghiên cứu, tìm hiểu cơ sở khoa học trên cơ sở tham khảo các tài liệu trong và ngoài nước. Tính toán dự trữ năng lượng đường truyền bao gồm cả tuyến lên và tuyến xuống qua các cơ sở lý thuyết tính toán. Lựa chọn cách tính toán phù hợp với điều kiện của Việt Nam và tính toán với số liệu thực tiễn.

 

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

 

• Ý nghĩa khoa học

 

Khi truyền từ mặt đất lên vệ tinh và ngược lại, tín hiệu không chỉ bị suy hao bởi trường tự do, mà còn bị hấp thụ năng lượng do các phân tử ôxy và hơi nước trong tầng khí quyển. Ngoài ra, tín hiệu còn xấu đi do ảnh hưởng của các hiện tượng ngẫu nhiên biến thiên theo thời gian và không gian như: Mây, mưa, tạp âm, pha đing, tán xạ, khúc xạ, nhiễu xạ,. …

 

Mưa là hiện tượng tự nhiên mang nhiều đặc trưng của tiểu khí hậu, có cường độ phân bố theo quy luật ngẫu nhiên và thay đổi theo thời gian. Tùy theo tần số công tác, tín hiệu bị suy hao do mưa ở mức độ khác nhau, làm giảm chất lượng thông tin vô tuyến nói chung và thông tin vệ tinh nói riêng. Nghiên cứu các ảnh hưởng của mưa làm cơ sở dự trữ năng lượng phục vụ cho việc duy trì liên lạc được các nhà khoa học làm việc trên lĩnh vực truyền sóng vô tuyến quan tâm nghiên cứu và cũng có ý nghĩa rất lớn trong xu thế toàn cầu hóa thông tin

 

• Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

 

Việt Nam khai thác hệ thống thông tin vệ tinh từ 1980 và hệ thống thông tinVSAT xuất hiện tại việt nam từ năm 2005, song việc tính toán năng lượng đường truyền đều do các chuyên gia nước ngoài thực hiện, họ bắt đầu từ đâu, sử dụng những công thức nào để tính toán ta đều không biết. Mỗi khi mưa lớn, yêu cầu trạm mặt đất Việt Nam tăng công suất phát cho đường lên thêm 2.5: 4 db và ngược lại mới đảm bảo liên lạc, như vậy dự trữ năng lượng cho đường truyền chưa chính xác.

 

Việc nghiên cứu, tính toán để đảm bảo về công suất phát, dự trữ năng lượng đường truyền độ nhạy máy thu bởi kích thước nhỏ của anten VSAT được đặt ra như một yêu cầu tất yếu qua đó đảm bảo hiệu quả việc thiết kế hệ thống VSAT phục vụ cho các mục đích thông tin của người sử dụng.

 

 

 

 

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN THÔNG TIN VỆ TINH VÀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Giới thiệu chung về thông tin vệ tinh

1.1.1. Lịch sử thông tin vệ tinh

1.1.2. Đặc điểm của thông tin vệ tinh

1.1.3. Cấu hình hệ thống thông tin vệ tinh

1.1.4. Các băng tần thu phát

1.1.5. Các tham số hệ thống

1.2. Cấu hình vệ tinh

1.2.1. Vệ tinh kiểu ống uốn

1.2.2. Vệ tinh đa tia

1.2.3. Phân loại quĩ đạo vệ tinh

1.3. Cấu hình trạm mặt đất

1.4. Vấn đề nghiên cứu – Đường truyền vệ tinh

1.4.1. Đường truyền phát-thu

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VỆ TINH

2.1. Kỹ thuật ghép kênh và điều chế

2.1.1. Kỹ thuật ghép kênh trong thông tin vệ tinh

2.1.2. Ghép kênh FDM

2.1.3. Ghép kênh TDM

2.2. Các phương pháp điều chế trong thông tin vệ tinh

2.2.1. Điều chế tương tự

2.2.2. Điều chế số 2.3 Điều chế OQPSK

2.4 Các phương pháp truy nhập trong thông tin vệ tinh

2.4.1. Tổng quan

2.4.2. Phương pháp FDMA

2.4.3. Phương pháp TDMA

2.4.4. Phương pháp CDMA

2.4.5. Phương pháp SDMA

2.4.6. Truy nhập ngẫu nhiên

2.2.4. Cổng thông tin vệ tinh

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH VINASAT I

3.1. Tổng quan Hệ thống thông tin Vinasat I

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới năng lượng đường truyền

3.2.1. Ảnh hưởng của tầng khí quyển

3.2.2. Suy hao trong không gian tự do

3.2.3. Nhiệt tạp âm

3.3. Độ lợi ăng ten phát và thu

3.4. Mô hình năng lượng đường truyền

3.4.1. Tổng quan

3.4.2. Mô hình vật lý năng lượng đường truyền lý tưởng

3.4.3. Mô hình vật lý đường truyền trong điều kiện không lý tưởng

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

VSAT Very Small Aperture Terminal

Intelsat International telecommunication sattelite organization

INTELSAT I Early Bird

DVB-S Digital video broadcasting by satellite

GMDSS Global maritime distress and safty system

TB Traffic burst

OW Order wire

 

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Các dịch vụ của hệ thống thông tin vệ tinh

2.1 Bảng mã của từ mã (7,4)

3.1 Bảng tính toán suy hao do sương mù

3.2 Vùng khí hậu mưa

3.3 Tính toán hệ số k và α

3.4 Suy hao 1 chiều do mưa với lượng mưa 100mmH

3.5 Tính toán suy hao trong không gian tự do

3.6 Kết quả tính toán độ lợi ăng ten

 

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.1 Cấu hình hệ thống thông tin vệ tinh

1.2 Lùi điểm làm việc để tránh nhiễu xuyên điều chế

1.3 Cấu hình vệ tinh kiểu ống uốn

1.4 Vệ tinh sử dụng ăng ten Multi-beam

1.5 Sau đưa ra kích thước hình học của quĩ đạo

1.6 Vệ tinh bay theo quĩ đạo cực

1.7 Các loại quĩ đạo vệ tinh

1.8 Cấu trúc tiêu biểu trạm mặt đất cả phát và thu

2.1 Ghép 4 kênh trong công nghệ TDM

2.2 Ghép kênh theo thời gian

2.3 Ghép kênh TDM tín hiệu số 2.4 Sơ đồ điều chế và giải điều chế

2.5 Sơ đồ diều chế QPSK

2.6 Đồ thị thời gian tín hiệu điều chế

2.7 Thay đổi đường bao khi điều chế QPSK

2.8 Cấu trúc khung TDMA

2.9 Cấu trúc khung thông tin

2.10 Cấu trúc cụm chuẩn

2.11 Đồ thị quá trình truy nhập ALOHA

3.1 Cấu trúc tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat I

3.2 Sơ đồ tính toán các khoảng khúc xạ sóng (khung khúc xạ)

3.3 Suy hao khí quyển cả chiều phát và thu, với góc nâng búp sóng 10 độ

Vượt ra ngoài khoảng 150 km sóng không còn bị ảnh hưởng do bầu khí quyển

3.4 Suy giảm do bầu khí quyển

3.5 Suy hao do sương mù với tầm nhìn 30m, 122m và 610m, ở 180C

3.6 Đồ thị suy hao do mưa tính theo một chiều thông tin vệ tinh

3.7 Đồ thị lượng mưa các vùng

3.8 Chiều dài tuyến trong mưa

3.9 Hình vẽ tính toán khoảng cách

3.10 Hình tính toán LS và Lng – chiều dài tuyến trong mưa. θ =

3.11 Tạp âm mạng mắc nối tiếp

3.12 Nhiệt tạp âm hệ thống

3.13 Cấu hình kết nối đường truyền phát-thu

3.14 Mô hình vật lý đường truyền trong điều kiện lý tưởngkhông có suy hao khí quyển, tầng điện ly, hơi nước, do các nguồn bên ngoài, không tính tới tạp âm nhiệt

3.15 Mô hình vật lý đường truyền vệ tinhkhi có ảnh hưởng của môi trường

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu Tiếng Việt

1. Phan Anh (2006), “Trường điện từ và truyền sóng”, NXB khoa học và kỹ thuật.

2. Phạm Công Hùng (2009), Bài giảng thông tin Vệ tinh, Trường đại học bách khoa Hà Nội.

3. Nguyễn Đình Lương (1997), Công nghệ Thông tin vệ tinh, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, Tổng cục Bưu điện.

4. Th. S Võ Tá Lam (2006), Mạng VSAT: Tổng quan và ứng dụng ở Việt Nam, Tạp chí Công nghệ và Truyền thông.

5. NCS Chu Văn Vệ (1999), Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thông tin vệ tinh quốc tế Việt Nam, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông.

6. Tổng quan Dự án Thông tin Vệ tinh (2008), NXB Bộ Tư lệnh Thông tin liên lạc.

7. Chuyên san “Một phương pháp tính toán để thiết kế trạm mặt đất và mạng thông tin vệ tinh VSAT” (2006), Tạp chí Bưu chính Viễn thông

Tài liệu tiếng Anh

8. John Wiley and Sons (2003), VSAT Networks, Second Edition, West Sussex PO19 8SQ, England.

9. Roger L. Freeman (2002), Radio system design for telecommunications, Third Edition, John Wiley and Sons;

10. ITU-R (2001), Propagation data and prediction methods required for the design of Earth-space telecommunication systems. Recommendation ITU-R P. 618-7

11. ITU-R (1992), Characterization of the Natural Variability of propagation, Recommendation ITU-R P. 678-1

12. ITU-R (1992), Characterization of the Natural Varia

 

 

 

 

 

keywords:download,truong dai hoc hang hai viet nam 2015,luan van thac si,nghien cuu nang luong duong truyen cua he thong ve tinh vinasat 1,hv nguyen dinh chung,pgsts vu duc lap,cao hoc,vn,dh,nl,sy

TT Tên file Ấn hành Tác giả Thông số Tải về Dạng File Giá Down
1 nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh vinasat 1 ĐHHH nguyendinhchung 77trang Download file nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh vinasat 1 758
Khu vực quy định Bản quyền tài liệu và chất lượng tài liệu Khu vực quy định Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN


Thư Viện Thi Online Hỏi đáp Luật Pháp

nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh vinasat 1

nghiên cứu năng lượng đường truyền của hệ thống vệ tinh vinasat 1

Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN