Đồ án Thiết Kế Tuyến Vi Ba Số và ưu nhược điểm của hình thức này

Trong thời đại bùng nổ thông tin và phát triển xã hội như hiện nay thì việc giao lưu mọi mặt giữa các quốc gia trên thế giới, các khu vực hay đơn giản chỉ là các vùng trên cùng một lãnh thổ là rất cần thiết. Việc giao lưu đó có thể diễn trên nhiều phương thức như: thông tin vệ tinh, thông tin quang, hay thông tin vi ba số Song truyền bằng sóng vô tuyến trên các đường vi ba giữ một vai trò quan trọng, và đựơc sử dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau: phát thanh, truyền tin, an ninh, đồng bộ hay dự phòng . Ưu điểm nổi bật của hình thức thông tin sóng ngắn hay vi ba số đơn giản chất lượng vẫn đảm bảo Nhưng nhược điểm của hình thức này là thông tin không ổn định và chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường, đặc biệt là hiện tượng fading. Do vậy mà việc thiết kế tuyến vi ba đòi hỏi phải cụ thể và chính xác. Là một sinh viên, việc thiết kế một tuyến truyền vi ba số đã giúp cho em có thêm các kỹ năng về tư duy và kỹ năng thực tế, từ đó giúp chúng em có thể củng cố và mở rộng kiến thức chuyên ngành, đặc biệt là khả năng tính toán, phân tích và xử lý số liệu phù hợp với thực tế. Bài thiết kế được chia làm các phần chính sau: - Tổng quan về hệ thống vi ba số - Nêu lên các yêu cầu thiết kế và trình tự thực hiện thiết kế tuyến - Nêu các tính toán thực tế. - Xây dựng chương trình mô phỏng. Bài thiết kế được thực hiển trong thời gian ngắn, và những hiểu biết còn hạn chế. Do vậy không thể tránh khỏi những sai sót. Qua đây,em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Bích Hạnh đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.

doc60 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 13/05/2013 | Lượt xem: 4216 | Lượt tải: 17download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết Kế Tuyến Vi Ba Số và ưu nhược điểm của hình thức này, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại bùng nổ thông tin và phát triển xã hội như hiện nay thì việc giao lưu mọi mặt giữa các quốc gia trên thế giới, các khu vực hay đơn giản chỉ là các vùng trên cùng một lãnh thổ là rất cần thiết. Việc giao lưu đó có thể diễn trên nhiều phương thức như: thông tin vệ tinh, thông tin quang, hay thông tin vi ba số……Song truyền bằng sóng vô tuyến trên các đường vi ba giữ một vai trò quan trọng, và đựơc sử dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau: phát thanh, truyền tin, an ninh, đồng bộ hay dự phòng…. Ưu điểm nổi bật của hình thức thông tin sóng ngắn hay vi ba số đơn giản chất lượng vẫn đảm bảo…Nhưng nhược điểm của hình thức này là thông tin không ổn định và chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường, đặc biệt là hiện tượng fading. Do vậy mà việc thiết kế tuyến vi ba đòi hỏi phải cụ thể và chính xác. Là một sinh viên, việc thiết kế một tuyến truyền vi ba số đã giúp cho em có thêm các kỹ năng về tư duy và kỹ năng thực tế, từ đó giúp chúng em có thể củng cố và mở rộng kiến thức chuyên ngành, đặc biệt là khả năng tính toán, phân tích và xử lý số liệu phù hợp với thực tế. Bài thiết kế được chia làm các phần chính sau: Tổng quan về hệ thống vi ba số Nêu lên các yêu cầu thiết kế và trình tự thực hiện thiết kế tuyến Nêu các tính toán thực tế. Xây dựng chương trình mô phỏng. Bài thiết kế được thực hiển trong thời gian ngắn, và những hiểu biết còn hạn chế. Do vậy không thể tránh khỏi những sai sót. Qua đây,em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị Bích Hạnh đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VI BA SỐ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG. Cùng với sự phát triển như vũ bão của công nghệ viễn thông – tin học thế giới, với kế hoạch tăng tốc phát triển của ngành Bưu Điện trong giai đoạn 1996 – 2010, mạng lưới viễn thông Việt Nam ngày càng hiện đại hơn, đòi hỏi những người làm chủ mạng lưới phải nắm chắc những kiến thức cơ bản về công nghệ viễn thông hiện đại, trong đó có vi ba số. Ở chương này sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản về lý thuyết truyền dẫn tín hiệu số, các khái niệm và đặc điểm chung của hệ thống vi ba số, phân loại các hệ thống vi ba số, ưu điểm và khuyết điểm của hệ thống vi ba số, các mạng Vi ba số điểm-điểm và điểm-nhiều điểm, điều chế và giải điều chế… Đồng thời cũng cho thấy các cơ sở về sóng vô tuyến – fading. 1.1.1 Vi ba số là gi? Vi ba số là hệ thống thông tin chuyển tiếp mặt đất sử dụng sóng điện từ ở tần số GHz để truyền dẫn thông tin số. Lượng thông tin được truyền dẫn bởi hệ thống vi ba thường là khá lớn (ví dụ : các luồng E1, E3.E4, STM1...) Vi ba số thuộc nhóm các hệ thống thông tin nhiều kênh. 1.1.2 Cấu trúc một tuyến vi ba số.  Hình 1.1  Tuyến vi ba đơn giản nhất bao gồm 2 trạm đầu cuối 1.1.3 Vi ba số điểm nối điểm. Mạng vi ba số điểm nối điểm hiện nay được sử dụng phổ biến. Trong các mạng đường dài thường dùng cáp sợi quang còn các mạng quy mô nhở hơn như từ tỉnh đến các huyện hoặc các ngành kinh tế khác người ta thường sử dụng cấu hình vi ba số điểm – điểm dung lượng trung bình hoặc cao nhằm thỏa mãn nhu cầu của các thông tin và đặc biệt là dịch vụ truyền số liệu. Ngoài ra, trong một số trường hợp vi ba dung lượng thấp là giải pháp hấp dẫn để cung cấp trung kế cho các mạng nội hạt, mạng thông tin di động. Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số điểm nối điểm tiêu biểu. MUX/DEMUX : Thiết bị ghép kênh/ phân kênh MOD/DEMOD : Thiết bị điều chế / giải điều chế Tx/Rx : Máy phát / thu vô tuyến 1.1.4 Vi ba số điểm nối nhiều điểm. Mạng vi ba số này ngày càng trở thành phổ biến, nó bao gồm một trạm trung tâm phát thông tin trên một anten đẳng hướng phục vụ cho một số trạm ngoại vi bao quanh. Nếu các trạm ngoại vi này nằm trong phạm vi ( bán kính) truyền dẫn cho phép thì không cần dùng các trạm lặp, nếu khoảng cách xa hơn thì sẽ sử dụng các trạm lặp để đưa tín hiệu đến các trạm ngoại vi. Từ đây, thông tin sẽ được truyền đến các thuê bao. Thiết bị vi ba trạm ngoại vi có thể đặt ngoài trời, trên cột v.v... mỗi trạm ngoại vi có thể được lắp đặt thiết bị cho nhiều trung kế. Khi mật độ cao có thể bổ sung thêm thiết bị, được thiết kế để hoạt động trong các băng tần 1,5GHz – 1,8GHz và 2,4GHz sử dụng một sóng mang cho hệ thống hoàn chỉnh. Hiện nay các hệ thống điểm nối đến đa điểm 19GHz đã được chế tạo và lắp đặt ở Châu Âu để cung cấp các dịch vụ số liệu(Kbit/s) Internet trong mạng nội hạt khoảng cách 10Km. Trạm trung tâm phát tốc độ bit khoảng 8,2Mb/s và mỗi trạm sử dụng kỹ thuật TDMA. Hình 1.3 Mô hinh của hệ thống vi ba số điểm nối điểm tiêu biểu 1.2 ĐIỀU CHẾ SỐ. Để có thể truyền dẫn các thông tin số bằng sóng điện từ, cần phải tiến hành điều chế số. Điều chế số là kỹ thuật gắn thông tin số vào dao động hình sine (sóng mang), làm cho sóng mang có thể mang thông tin cần truyền đi. Ta cũng có thể hiểu: điều chế số là sử dụng thông tin số tác động lên các thông số của sóng mang, làm cho các thông số của sóng mang biến thiên theo quy luật của thông tin. Để có thể truyền dẫn các thông tin số bằng sóng điện từ, cần phải tiến hành điều chế số.  Sóng mang hình sine có dạng: x(t) = A cos(2πfct + þ) Có ba thông số của sóng mang có thể mang tin : là biên độ (A), tần số (fc) và góc pha (þ). Do đó, ta có thể tác động lên một trong 3 thông số của sóng mang để có các phương pháp điều chế tương ứng. Ngoài ra, ta cũng có thể tác động lên một lúc 2 thông số của sóng mang để có phương pháp điều chế kết hợp. 1.2.1 Các phương pháp điều chế số Có các phương pháp điều chế sau : Amplitude – shift keying (ASK) : điều chế khóa – dịch biên độ. Frequency – shift keying (FSK) : điều chế khóa – dịch tần số. Phase – shift keying (PSK) : điều chế khóa – dịch pha. Quadrature Amplitude Modulation (QAM) : điều chế biên độ cầu phương. đây là phương pháp kết hợp giữa ASK và PSK  Hình 1.4 Các phương pháp điều chế số a. Điều chế ASK ( 2 ASK) Mức thấp nhất là ASK hai mức (2 ASK) Bit 1 nhị phân được biểu diễn bằng một sóng mang có biên độ là hằng số. Bit 0 nhị phân: không xuất hiện sóng mang. Dạng tín hiêu 2 - ASK  Hình 1.5 Tín hiệu ASK hai mức Ta có thể tạo ra được 4 ASK, 16 ASK… tuy nhiên các loại điều chế này có khả năng chống nhiễu kém. b. Điều chế FSK (FSK hai mức) Mức thấp nhất là FSK hai mức (2 FSK, PFSK) Cả hai bit nhị phân 0 và 1 được biểu diễn ở hai tần số sóng mang khác nhau: c. Dạng tín hiệu 2 - FSK  Hình 1.6 Tín hiệu ASK hai mức d. PSK PSK hai mức (BPSK) Sử dụng hai góc pha biểu diễn cho 2 bit nhị phân Tín hiệu PSK 2 mức  Hình 1.7 Tín hiệu FSK hai mức e. So sánh ba loại điều chế  Hình 1.8 So sánh ba loại điều chế 1.3 CẤU HÌNH CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ VÔ TUYẾN. Thiết bị vô tuyến về cơ bản bao gồm một máy phát, một máy thu và một anten. Bộ phận phát biến đổi tín hiệu thành các sóng vô tuyến. Bộ phận thu biến đổi các sóng vô tuyến thành các tín hiệu điện ban đầu. Anten phát xạ (phát) hoặc hấp thụ (thu) các sóng vô tuyến. Hình 1.9 Cấu hình cơ bản của thiết bị vô tuyến 1.3.1 Anten và phi đơ Anten có đặc tính cơ bản là khuyếch đại và tính định hướng. Tính định hướng được định nghĩa như là một mối tương quan giữa cường độ và hướng của sóng vô tuyến được anten phát ra hay thu được. Tính định hướng cao khi phạm vi hướng của sóng vô tuyến phát đi và thu về hẹp. Độ tăng ích của anten là cường độ của sóng vô tuyến tại điểm thu so với anten tham chiếu. Các loại anten khác nhau được sử dụng phù hợp với mục đích khác nhau. Về cơ bản, kích thước của anten sẽ bằng một nửa bước sóng. Ở tần số thấp, tức là bước sóng dài, thường sử dụng anten lớn và đơn giản. Ở tần số cao, chấn tử của anten nhỏ thường sử dụng có cấu hình phức tạp và các đặc tính nâng cao, tính định hướng cao. Các anten phần lớn đều được lắp đặt xa máy phát hoặc máy thu một cách hiệu quả. Nếu ở tần số thấp, thì chủ yếu sử dụng các dây cáp đồng trục làm các phiđơ. Nếu ở tần số cao, như đối với tần số viba, thì các ống dẫn sóng được sử dụng vì sóng vô tuyến bị suy hao rất lớn khi sử dụng cáp đồng trục. Sóng viba mặt đất thường sử dụng anten Parabol phản xạ. Bề mặt anten là dạng paraboloide, có tiêu cự chính là nguồn phát sóng, thường là anten loa. Lúc này, sóng cầu từ anten loa sẽ biến thành sóng phẳng. Các ống dẫn sóng là những kim loại rỗng giống như các ống dẫn nước, nhưng độ rỗng và độ nhẵn mặt trong rất cao. Các ống dẫn sóng có nhiều loại như ống dẫn sóng mềm, ống dẫn sóng vuông và ống dẫn sóng tròn. 1.3.2 Cấu hình máy phát Hình 1.10 Cấu hình máy phát - Máy phát: Tập hợp tất cả các linh kiện và mạch điện tử để chuyển đổi tin tức thành tín hiệu phù hợp với môi trường truyền. - Bộ điều chê: Gắn tin tức vào một sóng cao tần và truyền đi. - Bộ đổi tần: Thực chất là bộ khuyếch đại cộng hưởng ( bộ nhân tần), nâng tần số lên cao để có thể bức xạ ra không gian. - Bộ khuyếch đại công suất cao tần: Khuyếch đại công suất. - Anten phát: Thiết bị dùng để chuyển đổi năng lượng dưới dòng điện thành sóng điện từ bức xạ ra không gian. Chất lượng phát phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của anten. - Bộ tổng hợp tần số: Bộ tạo ra nhiều tần số chuẩn từ các dao động thạch anh. 1.3.3 Cấu hình máy thu Hình 1.11 Cấu hình máy thu - Máy thu: Tập hợp các linh kiện và mạch điện tử để nhận tín hiệu từ môi trường truyền, sau đó xử lý khôi phục lại tin tức ban đầu đã được phát đi. - Anten thu: Biến đổi năng lượng sóng điện từ thành tín hiệu cao tần đưa vào bộ khuyếch đại cao tần. - Bộ khuyếch đại cao tần: thực chất là bộ khuyếch đại nhiễu thấp LNA nhằm cải thiện tỉ số tín hiệu trên nhiễu S/N. - Bộ đổi tần: Đưa tín hiệu cao tần về trung tần, lấy lại tín hiệu tin tức ban đầu. - Bộ khuyếch đai công suất: Tăng công suất lên mức độ đủ lớn phù hợp với thiết bị đầu cuối. 1.4 PHÂN LOẠI Phụ thuộc vào tốc độ bít của tín hiệu PCM cần truyền, các thiết bị vô tuyến phải được thiết kế, cấu tạo phù hợp để có khả năng truyền dẫn các tín hiệu đó. Có thể phân loại như sau: Vi ba số băng hẹp (tốc độ thấp): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc độ 2Mbit/s, 4 Mbit/s và 8 Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 30 kênh, 60 kênh và 120 kênh. Tần số sóng vô tuyến (0,4 - 1,5)GHz. Vi ba số băng trung bình (tốc độ trung bình): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc độ từ (8-34) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 120 đến 480 kênh. Tần số sóng vô tuyến (2 - 6)GHz. Vi ba số băng rộng (tốc độ cao): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc độ từ (34-140) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 480 đến 1920 kênh. Tần số sóng vô tuyến 4, 6, 8, 12GHz. 1.5 CÁC CƠ SỞ VỀ SÓNG VÔ TUYẾN – FADING 1.5.1 Khái niệm về sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến là sóng điện từ có tần số từ 30KHz đến 300GHz và được chia ra các băng tần LF, HF, VHF, UHF và băng tần cao dùng cho thông tin vệ tinh. Các sóng vô tuyến có thể lan truyền theo các phương thức khác nhau được biểu diễn như sau: 1.5.2 Sự truyền lan sóng vô tuyến a. Sự phân bố tầng khí quyển. Hình 1.12 Các phương thức truyền sóng vô tuyến Dưới tác động ánh sáng mặt trời không khí xung quanh bề mặt trái đất bị ion hóa và tập trung thành những lớp ở độ cao khác nhau (mật độ cũng khác nhau) Tầng đối lưu: Lớp khí quyển từ mặt đất lên (độ cao dưới 15km): có nhiều gió, mây và nhiệt độ giảm theo độ cao, mật độ ion vừa phải. Càng lên cao mật độ không khí càng giảm, điều này có tác dụng tạo một vùng chiết suất gradient, làm thay đổi phương truyền dẫn đến tác động uốn cong đường truyền sóng điện từ về hướng mặt đất. Tầng này thích hợp cho sóng ngắn. Tầng bình lưu: Lớp khí quyển có độ cao từ 15 đến 40 km: Tầng này có mật độ không khí thấp, chiết suất khí có tác dụng làm khúc xạ tia sóng, đổi phương truyền, làm cho tia sóng phát từ mặt đất lên tầng bình lưu sẽ bị đổi phương truyền quay về mặt đất. Do đó rất thích hợp cho truyền sóng cực ngắn. Tầng điện ly: Lớp khí quyển có độ cao từ 40km đến 500km: tầng này hấp thụ nhiều tia tử ngoại có năng lượng lớn, tia này có tác dụng phân ly các phân tử khí trở thành các ion tự do, vì vậy mà mật độ dày đặc. mật độ phân tử khí thấp, mật độ thay đổi theo mùa, thời tiết và các tác động ngoài không gian. Khi tia sóng phát lên tầng điện ly thì cũng bị phản xạ bẻ cong và quay trở lại mặt đất, rất thích hợp cho truyền sóng ngắn. Sóng vô tuyến tầm trung và thấp hơn thì bị hấp thụ ở tầng này. Sóng cực ngắn và các sóng vô tuyến ở tần số cao hơn thì xuyên qua tầng điện ly, do vậy không thể dùng tầng điện ly để truyền lan chúng. b. Các kiểu truyền lan sóng vô tuyến. Từ anten phát đến anten thu, sóng vô tuyến có thể truyền theo các đường khác nhau. Các đường truyền lan này thay đổi theo tần số sử dụng, khoảng cách truyền lan… Sóng bề mặt: Sóng truyền lan dọc theo bề mặt trái đất Sóng không gian: sóng lan truyền trong không gian tự do theo các kiểu truyền lan chính sau: Sóng trực tiếp: Là sóng vô tuyến được truyền trực tiếp từ anten phát tới anten thu, không bị phản xạ trên đường truyền. Trong điều kiện truyền lan bình thường nó có biên độ lớn nhất so với các sóng khác đến máy thu. Sóng phản xạ mặt đất: sóng này đến anten thu sau khi đã phản xạ một vài lần từ mặt đất hoặc các vật thể xung quanh. Sóng phản xạ tới anten thu có biên độ và pha khác với biên độ và pha của sóng trực tiếp. Do đó tín hiệu thu không ổn định. Nếu hiệu khoảng cách đường truyền của tia phản xạ và tia trực tiếp bằng số lẻ lần nửa bước sóng thì ở anten thu, sóng phản xạ lệch pha so với sóng trực tiếp một góc 1800 và kết quả là làm suy giảm tín hiệu sóng trực tiếp. Sóng truyền làn trong tầng đối lưu: do thay đổi chỉ số khúc xạ của không khí theo độ cao, nên sóng có thể bị phản xạ, tùy theo góc sóng tới có thể xảy ra phản xạ toàn phần từ tầng đối lưu. Và vì vậy mà sóng được gửi lại mặt đất. một số tia đến anten thu có thể làm suy giảm sóng trực tiếp do có sự thay đổi pha và biên độ gây ra. Sóng truyền theo tầng đối lưu có thể làn rộng đến 15km. Sóng truyền lan trong tầng điện ly: là các sóng phản xạ trên tầng điện ly để tới anten thu. Các sóng trực tiếp được sử dụng chủ yếu cho thông tin cố định (các đường chuyển tiếp cuộc gọi đường dài, các đường chuyển tiếp truyền hình…). Trong thông tin di động, do có một số vùng không thuộc tầm nhìn thẳng vì các vật cản như các tòa nhà, các mô đất, đồi…, ngoài sóng trực tiếp, phải bổ sung thêm sóng phản xạ và sóng tán xạ. Hình 1.13 Các phương thức truyền sóng vô tuyến. 1.5.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến sự truyền lan sóng Thông tin vi ba truyền sóng qua không gian nên chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường truyền sóng. Các ảnh hưởng bào gồm: a.Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do. Khoảng không mà trong đó các sóng vô tuyến truyền lan không bị cản trở được gọi là không gian tự do. Mức suy hao của sóng vô tuyến được phát đi từ anten trong không gian tự do tỷ lệ với bình phương khoảng cách. Mức suy hao này được gọi là suy hao khí quyển lan trong trong không gian tự do. Nó tỷ lệ nghich với độ dài bước sóng. (1.1) Pr = Công suất tín hiệu tại Anten thu ( = Bước sóng của sóng điện từ Pt = Công suất tín hiệu tại Anten phát d = Khoảng cách giữa 2 anten c = Vận tốc ánh sáng (≈ 3 x 108 m/s) Trong đó d và ( được đo cùng đơn vị (ví dụ: met) Suy hao trong không gian tự do (1.2) Nếu khoảng cách tính theo Km, tần số tính theo GHz thì suy hao trong không gian tự do tính theo dB là: (1.3) b. Suy hao do ảnh hưởng của Fading. Trong thông tin vô tuyến, khi sóng vô tuyến truyền lan trong khí quyển và không gian, nó chịu tác động của khí quyển hoặc tầng điện ly. Hiện tượng cường độ điện trường tại điểm thu thay đổi theo thời gian do một số nguyên nhân trong không gian truyền lan của sóng vô tuyến được gọi là fading. Sự hấp thụ của khí quyển: Trong khí quyển có các thành phần:N2 , O2, CO2 và H2O Các thành phần N2 , O2, CO2 có mức độ hấp thụ năng lượng điện từ không đáng kể. Mức độ hấp thụ của nước tùy thuộc vào điều kiện cụ thể và tăng dần khi lượng nước trong không khí tăng lên. Đặc biệt, khi trời mưa rất to, sự hấp thụ có thể gây gián đoạn thông tin. Sự khúc xạ: Không khí càng lên cao càng loãng (chiết suất giảm), nên sóng điện từ có xu hướng bẻ cong về mặt đất. Điều này làm cho đường truyền thực xa hơn tầm nhìn thẳng. Có thể gây ra hiện tượng Fading nhiều đường.  Hình 1.14 Sự khúc xạ Hiệu ứng ống dẫn: Hiệu ứng ống dẫn xuất hiện khi sóng điện từ rơi vào vùng không khí đặc nằm giữa hai vùng không khí loãng. Lúc này xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần và sóng điện từ không tới được anten thu  Hình 1.15 Hiệu ứng ống dẫn c. Suy hao do mưa Sóng điện từ bị suy hao do mưa, đặc biệt là những sóng có bước sóng nhỏ (( <10cm) Mức độ suy hao sóng phụ thuộc vào cường độ mưa và tần số của sóng. Ví dụ ở tần số 2GHz: nếu mưa to thì suy hao vào cỡ (0,22 – 0,4 dB/Km), nếu mưa rất to thì suy hao vào cỡ 1,2 dB/Km.  Suy hao dB/km    6GHz  10GHz  20GHz  40GHz   Mưa vừa 0,25mm/h Mưa lớn 5mm/h Bão 50mm/h Bão lớn 150mm/h  ( 0 0,012 0,22 1,2  ( 0 0,08 1,2 5,5  0,013 0,45 5,5 18  0,07 1,5 13 27   Bảng 1.16 Kết quả thực nghiệm suy hao do hơi nước-khí hậu theo tần số sóng vô tuyến của Alcatel d. Ảnh hưởng của địa hình Sự phản xạ mặt đất  Hình 1.17 Sự phản xạ của mặt đất Một phần năng lượng điện từ đến mặt đất, phản xạ trở lại không gian và có thể tới được anten thu. Điều này có thể gây ra hiện tượng Fading nhiều đường. Các miền Fresnel Miền Fresnel sạch Miền Fresnel sạch là khu vực tối thiểu không có vật chắn để sóng điện từ có thể truyền qua. Hiện tượng phản xạ hoặc suy hao vật chắn sẽ xảy ra nếu miền Fresnel không sạch.  Hình 1.18 Miền Fresnel sạch Khi vật chắn nằm ngoài miền Fesnel ( miền Fresnel sạch), năng lượng phản xạ về anten thu là bé so với năng lượng trực tiếp. Hiện tượng Fading là không đáng kể. Miền Fresnel không sạch  Hình 1.19 Miền Fresnel không sạch Khi vật chắn nằm ngay đường biên miền Fresnel (miền Fresnel không sạch), năng lượng phản xạ về anten thu là lớn và ngược pha so với năng lượng trực tiếp. Hiện tượng Fading nhiều đường xảy ra. 1.6 HIỆN TƯỢNG FADING TRONG BI BA SỐ. Fading là hiện tượng biến thiên năng lượng điện từ tại anten thu do môi trường truyền sóng gây ra. - Fading phẳng: làm thay đổi đều tín hiệu sóng mang trong một dải tần số (thay đổi giống nhau đối với các tần số trong dải). - Fading lựa chọn tần số: làm thay đổi tín hiệu sóng mang với mức thay đổi phụ thuộc vào tần số, fading này ảnh hưởng lớn đến tuyến vi ba số dung lượng cao. Hai loại fading này có thể xuất hiện độc lập hoặc đồng thời vì vậy dẫn đến làm gián đoạn thông tin. Sự thay đổi tín hiệu tại anten thu do phản xạ nhiều tia gọi là fading nhiều tia. 1.6.1 Các kỹ thuật giảm ảnh hưởng của fading nhiều tia Các kỹ thuật được sử dụng để giảm các ảnh hưởng của fading phẳng và fading lựa chọn tần số nhiều tia là dùng phân tập không gian và phân tập tần số để nâng cao chất lượng của tín hiệu thu. Phân tập theo không gian cùng với các anten đặt cách nhau theo chiều dọc kết hợp các bộ khử giao thoa phân cực giao nhau. Hiệu quả của kỹ thuật này đảm bảo không làm gián đoạn thông tin, thường được biểu thị bằng một hệ số nâng cao. Nhờ áp dụng kỹ thuật phân tập không gian và phân tập tần số thời gian gián đoạn thông tin giảm nhỏ so với thời gian yêu cầu để hệ thống đạt được chỉ tiêu chất lượng đề ra. a. Phân tập theo không gian.  Hình 1.20 Phân tập không gian Sử dụng 1 anten phát, một máy phát và 2 anten thu, hai máy thu. 2 anten thu đặt cách nhau một khoảng đủ lớn về độ cao. Nếu hiện tượng fading lựa chon tần số xảy ra tại 1 anten thì không xảy ra tại anten còn lại. b. Phân tập tần số.  Hình 1.21 Phân tập tần số Sử dụng 1 anten phát, 2 máy phát ở 2 tần số khác nhau và 1 anten thu, hai máy thu ở hai tần số đó. 2 tần số cách nhau một khoảng đủ lớn. Nếu hiện tượng fading lựa chọn tần số xảy ra tại 1 tần số thi không xảy ra tại tần số còn lại. Do đó ta có được it nhất một tín hiệu không fading. 1.7 MỘT SỐ ƯU, KHUYẾT ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG VI BA SỐ 1.7.1 Ưu điểm Nhờ các phương thức mã hoá và ghép kênh theo thời gian dùng các vi mạch tích hợp

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBaichinh5.doc
  • docmucluc3.doc
  • pptPHUONG.ppt
Luận văn liên quan