Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

84 1.3K 9
Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Những thập kỷ gần đây, các hệ thống thông tin ngày càng phát triển nhanh chóng. Qua các hệ thống thông tin con người có thể thu nhận hoặc trao đổi thông tin

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 LỜI NÓI ĐẦU Những thập kỷ gần đây, các hệ thống thông tin ngày càng phát triển nhanh chóng. Qua các hệ thống thông tin con người có thể thu nhận hoặc trao đổi thông tin Với bất kỳ nơi nào trên trái đất. Hiện nay với hàng chục loại hình dịch vụ do vệ tinh cung cấp như: cho thuê dung lượng vệ tinh hay dung lượng lẻ, cung cấp các dịch vụ trọn gói như: VSAT,thoại, truyền hình, phát thanh ở vùng sâu, vùng xa, truyền số liệu, internet, hội nghị truyền hình, đào tạo từ xa, y tế từ xa. thông tin vệ tinh không chỉ cung cấp các dịch vụ dân sự mà còn cung cấp các dịch vụ quốc phòng, an ninh, hàng không, hàng hải, . Do đó với hoạt động của VINASAT-1 sẽ giúp Việt Nam có các dịch vụ viễn thông, phát thanh, truyền hình và các dịch vụ truyền dẫn khác được phát triển hơn, thuận lợi hơn. Trong một thời đại mà công nghệ thông tin đang phát triển với tốc độ như vũ bão hiện nay, việc có được 1 vệ tinh viễn thông như VINASAT-1 sẽ giúp Việt Nam khẳng định được chủ quyền của Việt Nam đối với nguồn tài nguyên hữu hạn là quỹ đạo vệ tinh và các tần số liên quan người dân sẽ được tiếp nhận chất lượng dịch vụ tốt hơn, cao hơn . Sự kiện Việt Nam là chủ sở hữu,sử dụng và khai thác vệ tinh thương mại truyền thông đầu tiên có ý nghĩa chính trị kinh tế xã hội to lớn, góp phần nâng cao vị thế của Việt nam nói chung và của viễn thông - CNTT(ITC) nói riêng trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế. Việc đưa vệ tinh VINASAT-1 vào hoạt động sẽ giúp hoàn thiện cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc của quốc gia: nâng cao năng lực và độ an toàn cho mạng viễn thông Việt Nam với vai trò hỗ trợ và dự phòng cho các mạng truyền dẫn mặt đất . đưa viễn thông Việt Nam lên 1 tầm cao mới góp phần vào chiến lược phát triển của Bưu chính - Viễn thông - Truyền thông là hiện đại hoá hệ thống truyền dẫn mạng viễn thông Việt Nam trong tư thế làm chủ. Qua thời gian học tập tại học viện và được học môn thông tin vệ tinh kết hợp với quá trình công tác thực tế tại đơn vị, được sự giúp đỡ tận tình của Thạc sỹ thầy giáo Nguyễn Viết Minh khoa Viễn thông, xuất phát từ tầm quan trọng của thông tin vệ tinh và cùng với mối quan tâm của mình, em mạnh dạn đi sâu nghiên cứu đề tài : “Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1”. Đề tài ngoài phần mở đầu và kết luận ,nội dung kết cấu gồm có 3 chương như sau: Chương 1: Tổng quan vệ tinh thông tin. Chương này giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh, cấu trúc một đường vệ tinh. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh, những vấn đề chung của thông tin vệ tinh. Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 1 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Chương 2: Phân hệ thông tin. Giới thiệu cấu trúc và các thông số kỹ thuật của các thiết bị đặt trên vệ tinh, bộ phát đáp đơn búp sóng, bộ phát đáp đa búp sóng và bộ phát đáp tái sinh. Chương 3: Bộ phát đáp trên VINASAT-1. Giới thiệu rất cụ thể về cấu trúc phân hệ thông tin và các thông số kỹ thuật của nó cùng cấu trúc chức năng ,thông số hệ thống của bộ phát đáp băng C, bộ phát đáp Ku. Đồ án cho chúng ta tìm hiểu về mạng thông tin vệ tinh. Biết được cấu trúc tổng thể của các đường lên, đường xuống, các dạng quỹ đạo của vệ tinh, các loại vùng phủ sóng, chức năng và thông số kỹ thuật của các bộ phát đáp trên vệ tinh. Hiểu về phân hệ thông tin trên VINASAT-1. Hy vọng qua đồ án tốt nghiệp này sẽ giúp em lĩnh hội được những kiến thức mới của khoa học kỹ thuật, một phần nào áp dụng vào thực tế công tác của đơn vị mình. Được sư hướng dẫn tận tình chu đáo cùng với những kiến thức quý báu của thầy giáo hướng dân ThS. Nguyễn Viết Minh đồ án cua em đã hoàn thành.Tuy nhiên, do thời gian ngắn cùng với lượng kiến thức hạn chế và việc nghiên cứu về thông tin vinasat con rất nhiều mới mẻ nên đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô giáo cùng các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn ! Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 2 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh: 1.1.1. Cấu trúc tổng quát: Muốn thiết lập một đường thông tin vệ tinh, trước hết phải phóng một vệ tinh lên quỹ đạo và có khả năng thu phát sóng vô tuyến điện. Vệ tinh có thể là vệ tinh thụ động, chỉ phản xạ sóng vô tuyến một cách thụ động mà không khuếch đại và biến đổi tần số. Hầu hết các vệ tinh thông tin là vệ tinh tích cực. Vệ tinh sẽ thu tín hiệu từ một trạm mặt đất, (SES: Satellite Earth Station) biến đổi, khuếch đại và phát lại đến một hoặc nhiều trạm mặt đất khác. Hình 1.1 chỉ ra một đường thông tin qua vệ tinh giữa hai trạm mặt đất. Tín hiệu từ một trạm mặt đất đến vệ tinh, gọi là đường lên (uplink) và tín hiệu từ tinh trở về một trạm mặt đất khác, đường xuống (downlink). Thiết bị thông tin trên vệ tinh bao gồm một số bộ phát đáp sẽ khuếch đại tín hiệu ở các băng tần nào đó lên một công suất đủ lớn và phát trở về mặt đất. * Đường lên (Uplink): là tuyến phát từ trạm mặt đất lên vệ tinh. Điểm kết cuối đường lên vệ tinh là anten thu (Receive Antenna - Uplink) vệ tinh, thu tín hiệu từ trạm mặt đất phát lên (rất nhỏ cộng với tạp âm tích luỹ sau khi truyền qua không gian dài khoảng 36.000 km) sau đó được bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA - Low Noise Amplifier, có tạp âm nội rất thấp) khuếch đại tín hiệu (bao gồm cả tạp âm thu được) lên mức cần thiết rồi đưa đến các bộ lọc (filter), tiếp theo đó tín hiệu được làm cho yếu đi hoặc mạnh lên (Atten/Amp) tuỳ theo yêu cầu khai thác rồi đưa đến hệ thống xử lý (Proccessing). *Đường xuống (Downlink): Tín hiệu đầu ra của Proccesing được đưa đến bộ Atten/Amp để làm yếu đi hoặc mạnh lên tuỳ theo yêu cầu rồi đưa đến các bộ lọc để lấy các tín hiệu mong muốn đưa đến bộ khuếch đại công suất lớn (High Power Amplifier) rồi đưa ra anten phát (Transmit Antenna) phát tín hiệu xuống mặt đất. Toàn bộ hệ thống suy hao, khuếch đại của đường lên và đường xuống cùng hệ thống dịch tần (Freq Trans) được điều khiển và đưa đến hệ thống Proccessing Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 3 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Hình 1.1: Mô hình tuyến thông tin vệ tinh 1.1.2. Đặc điểm của thông tin vệ tinh: Thông tin vệ tinh là một trong những hệ thống truyền dẫn vô tuyến, sử dụng vệ tinh để chuyển tiếp tín hiệu đến các trạm mặt đất. Vì trạm chuyển tiếp vệ tinh có độ cao rất lớn nên thông tin vệ tinh có những ưu điểm so với các hệ thống viễn thông khác đó là: . Cấu hình lại hệ thống mạng mặt đất đơn giản, nhanh chóng và giảm giá thành so với các loại khác. . Giá thành tuyến thông tin không phụ thuộc vào cự ly giữa hai trạm. Giá thành như nhau khi truyền ở cự ly 5000 km và 100 km. . Có khả năng thông tin quảng bá (điểm - đa điểm) cũng như thông tin nối điểm. Một vệ tinh có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớn trên mặt đất (vệ tinh địa tĩnh ở búp sóng toàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3 bề mặt quả đất), như vậy một trạm mặt đất có thể thông tin với nhiều trạm mặt đất khác trong vùng phủ sóng đó. Nếu có 3 vệ tinh địa tĩnh phóng lên ba vị trí thích hợp thì sẽ phủ sóng toàn cầu do đó các dịch vụ thông tin toàn cầu sẽ được thực hiện. . Có khả năng băng thông rộng. Các bộ lặp trên vệ tinh thường là các thiết bị có băng tần rộng, có thể thực hiện nhiều loại dịch vụ thông tin băng rộng cũng như các dịch vụ khác. Độ rộng băng tần của mỗi bộ lặp (repeater) có thể lên đến hàng chục megahertz. Mỗi bộ lặp có thể được sử dụng cho hai trạm mặt đất trong vùng phủ sóng của vệ tinh. Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II Vệ tinh Máy phát Máy thu đường lên đường xuống Trạm mặt đất phát Trạm mặt đất thu 4 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Các hệ thống thông tin trên mặt đất thường giới hạn ở cự ly gần (ví dụ như truyền hình nội hạt) hoặc cho các trung kế dung lượng nhỏ giữa các thị trường chính. . Ít chịu ảnh hưởng bởi địa hình của mặt đất. Do độ cao bay lớn nên thông tin vệ tinh không bị ảnh hưởng bởi địa hình thiên nhiên như đồi núi, thành phố, sa mạc, đại dương. Sóng vô tuyến chuyển tiếp qua vệ tinh có thể truyền tới các vùng xa xôi hẻo lánh, hải đảo, bởi vậy thông tin vệ tinh là phương tiện thông tin tốt nhất cho các vùng nông thôn và các vùng chưa phát triển. Thông tin vệ tinh có thể cung cấp các loại dịch vụ phổ thông cho cả thành phố, nông thôn cũng như miền núi và hải đảo (ví dụ truyền hình, điện thoại dung lượng nhỏ). Thông tin vệ tinh đẩy nhanh sự phát triển nền công nghiệp và các phương tiện xử lý số liệu ở nông thôn. . Dịch vụ thông tin vệ tinh có băng tần rộng và có thể truyền tới bất kỳ nơi nào trên thế giới đã đưa đến việc tìm ra các thị trường mới cũng như mở rộng các thị trường dịch vụ hạ tầng và các đường thông tin đã được sử dụng trên mặt đất. Nhờ vệ tinh đã đẩy mạnh sự phát triển của các mạng truyền hình đặc biệt ví dụ như truyền hình cáp, truyền hình trả tiền (pay TV), các nhóm ngôn ngữ và dân tộc (ethnic and language), các nhóm tôn giáo, thể thao và các tin tức về sự sum hợp. . Các dịch vụ mới. Do những khả năng đặc biệt của thông tin vệ tinh nên đã đưa vào các khái niệm mới cho lĩnh vực viễn thông. Trước khi có thông tin vệ tinh (trước năm 1958), hầu hết các dịch vụ viễn thông quốc tế đều sử dụng sóng ngắn phản xạ tầng điện ly. Thông tin này đã không đáp ứng được các yêu cầu do chất lượng xấu, dung lượng thấp, băng tần hẹp, ngay cả khi công nghệ của loại hình viễn thông này đạt tới mức giới hạn. . Các dịch vụ cá nhân của khách hàng. Các trạm mặt đất nhỏ với anten kích thước bé có thể truy nhập đến các cơ sở dữ liệu, các cơ quan bộ và các hệ thống quản lý thông tin. Các trạm này có các thiết bị đầu cuối kích thước rất nhỏ, gọi là VSAT (very small aperture terminals). Các đầu cuối này thường được đặt tại nhà của khách hàng hay các khu vực có các yêu cầu dịch vụ phổ thông với dung lượng nhỏ. 1.2. Quỹ đạo vệ tinh: 1.2.1 Các nguyên lý về quỹ đạo: Vệ tinh bay xung quanh quả đất với các dạng quỹ đạo khác nhau, ở các độ cao khác nhau, nhưng đều phải tuân theo các định luật sau: a) Định luật thứ nhất của Kepler: Vệ tinh chuyển động vòng quanh quả đất theo một qũy đạo hình êlíp (hoặc qũy đạo tròn khi bán trục lớn a bằng bán trục bé b) với tâm của quả đất trùng với một trong hai tiêu điểm của hình êlíp đó, như chỉ ra trên hình 1.2 Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 5 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Hình 1.2: Quỹ đạo Elip a, b: bán trục lớn và bán trục nhỏ,r: bán kính quỹ đạo,ra là khoảng cách từ cực điểm tới tâm trái đất, rp là khoảng cáh từ cận điểm tới tâm trái đất . b) Định luật thứ hai của Kepler: Một vật chuyển động theo quỹ đạo êlíp có vận tốc tỷ nghịch với bán kính quỹ đạo. Một vật chuyển động theo quỹ đạo tròn sẽ có vận tốc không thay đổi trong toàn quỹ đạo (như chỉ ra trên hình 1.3) c) Định luật thứ ba của Kepler: Bình phương chu kỳ quỹ đạo thì tỷ lệ với lập phương của bán kính quỹ đạo, được biểu thị bởi công thức: T = 2π µ / 3 r (s) ( 1.1) Hình 1.3: Vận tốc của vệ tinh trên quỹ đạo Trong đó: r là bán kính quỹ đạo vệ tinh (km) Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 2b 2a ra rp cận điểm Cực điểm E vận tốc không đổi vận tốc không đổi vận tốc nhanh nhất vận tốc nhỏ nhất 6 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 µ Là hằng số , µ = G.M = 398.600,5 km 3 /s 2 G là hằng số hấp dẫn bằng 6,673.10 20 − km 3 /kg.s 2 M là khối lượng quả đất (kg) Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton: Lực hấp dẫn và lực ly tâm của một vật thể cân bằng nhau thì vật thể đó sẽ chuyển động tròn xung quanh quả đất với vận tốc không đổi, như chỉ ra trên hình 1.4. Hình 1.4: Vệ tinh chuyển động với quỹ đạo tròn Từ điều kiện GMm/r 2 = mv 2 /r ta rút ra là: v = ( µ /r) 2/1 (km/s) ( 1.2) Trong đó m là khối lượng của vật thể, v là vận tốc ly tâm. Dựa vào các định luật đã nêu trên, vệ tinh được phóng lên với các quỹ đạo khác nhau. 1.2.2. Phân loại quỹ đạo: Có hai dạng quỹ đạo là quỹ đạo êlíp và quỹ đạo tròn Dạng quỹ đạo êlíp(định luật KEPLER thứ nhất) quỹ đạo êlíp cao (HEO) mà điển hình là vệ tinh Molniya của Liên xô (nên còn gọi là quỹ đạo Molniya), độ nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng xích đạo là 65º, cận điểm là 1000 km và viễn điểm là 39.400 km, chu kỳ quỹ đạo là 11gi58ph Dạng quỹ đạo tròn có thể có ba loại: quỹ đạo thấp (LEO), quỹ đạo trung bình (MEO), quỹ đạo cao (HEO) hay quỹ đạo đồng bộ khi vệ tinh bay ở độ cao 35.786 km, lúc đó chu kỳ bay của vệ tinh bằng chu kỳ tự quay của quả đất bằng 23gi56ph04s. Trong quỹ đạo tròn lại có thể chia ra: Quỹ đạo cực tròn, mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với mặt phẳng xích đạo, nghĩa là mỗi vòng bay của vệ tinh sẽ đi qua hai cực quả đất. Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II Fc=mv/r F=GMm/r v r 7 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Quỹ đạo tròn nghiêng khi mặt phẳng quỹ đạo nghiêng một góc nào đó so với mặt phẳng xích đạo. Quỹ đạo xích đạo tròn, khi mặt phẳng quỹ đạo trùng với mặt phẳng xích đạo của trái đất. Trong quỹ đạo xích đạo tròn nếu chiều bay vệ tinh cùng chiều với chiều quay quả đất và có chu kỳ bằng chu kỳ quay của quả đất (24h) gọi là quỹ đạo địa tĩnh (GEO). Hình 1.5: Ba dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh. Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II Quỹ đạo elip nghiêng Quỹ đạo xích đạo tròn Quỹ đạo cực tròn 8 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Có thể tóm tắt các dạng quỹ đạo của vệ tinh bằng sơ đồ dưới đây: Sơ đồ 1:Sơ đồ các dạng quỹ đạo của vệ tinh Từ các dạng quỹ đạo nêu trên thì vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh sử dụng cho thông tin là lý tưởng nhất vì nó đứng yên khi quan sát từ một vị trí cố định trên mặt đất.Nghĩa là thông tin sẽ được bảo đảm liên tục, ổn định trong 24 giờ đối với các trạm nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh mà không cần chuyển đổi sang một vệ tinh khác. Bởi vậy hầu hết các hệ thống thông tin vệ tinh cố định đều sử dụng vệ tinh địa tĩnh. 1.2.3. Quỹ đạo địa tĩnh: Một vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh sẽ trở nên bất động so với mặt đất vì thế nó được gọi là vệ tinh địa tĩnh. Để có một vệ tinh địa tĩnh phải có các điều kiện: - Vệ tinh phải quay theo hướng đông với tốc độ quay bằng tốc quay của quả đất. - Quỹ đạo là đường tròn. - Góc nghiêng của quỹ đạo bằng 0. Điều kiện đầu rất rõ ràng. nếu vệ tinh là tĩnh, nó phải quay cùng tốc độ với quả đất. Điều kiện thứ 2 được rút ra từ định luật kepler thứ 2. Tốc độ không đổi có nghĩa là vệ tinh phải quýet các diện tích như nhau trong các khoảng thời gian như nhau và điều này chỉ xảy ra với quỹ đạo tròn. Điều kiện thứ 3, góc nghiêng bằng 0, dựa trên điều kiện Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II Quỹ đạo Êlip Các hệ thống quỹ đạo ê líp cao (HEO) Vùng phủ sóng từ vĩ độ trung bình đến vĩ độ cao với một ít vệ tinh Quỹ đạo tròn Quỹ đạo cực và nghiêng Quỹ đạo thấp (LEO) ,Quỹ đạo trung bình (MEO) Quỹ đạo xích đạo. Quỹ đạo đồng bộ và quỹ đạo địa tĩnh (GEO) Phủ sóng toàn cầu với ba vệ tinh Vùng phủ sóng rộng toàn cầu nhưng yêu cầu phải có nhiều vệ tinh 9 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 rằng mọi sự nghiêng đều dẫn đến vệ tinh chuyển động theo hướng bắc và nam và vì thế nó không phải là địa tĩnh. Chỉ có góc nghiêng bằng 0 mới tránh khỏi việc vệ tinh chuyển động sang bắc hoặc nam và điều này có nghĩa là quỹ đạo nằm trong mặt phẳng qua quỹ đạo của trái đất . Với quỹ đạo địa tĩnh vệ tinh có các đặc điểm sau: - Để có chu kỳ bay 1436 phút, theo định luật thứ ba của Kepler, thì bán kính quỹ đạo sẽ là: r = (T 2 µ/4Л 2 ) 1/3 thay các giá trị T = 1436.60 (s); µ = 398.600,6 km 3 /s 2 , tính được r = 42.164 km. - Độ cao bay h = r – R e , trong đó R e là bán kính quả đất bằng 6378km, h = 42164 km -6378 km = 35.786 km. - “Góc nhìn” từ vệ tinh xuống quả đất, là góc hợp bởi hai đường thẳng nối từ tâm vệ tinh và tiếp tuyến với mặt đất tại một điểm, như chỉ ra trên hình 1.6. Xét tam giác vuông AOS Hình 1.6: “ Góc nhìn” từ vệ tinh địa tĩnh Sinα = AO/OS = 6378/42.164, suy ra : α =8º7 và 2α =17º4 tương ứng với góc ở tâm 2Φ = 180º -17º4 =162º6, Φ = 81º3 - Vệ tinh địa tĩnh chỉ “nhìn thấy” các vĩ độ 81º3 Bắc và Nam, với góc ngẩng bằng 0º. Như vậy ở các vĩ độ cao hơn 81º3 Bắc và Nam là không “nhìn thấy” vệ tinh địa tĩnh, có nghĩa là các vùng cực không thể thông tin qua vệ tinh địa tĩnh. - Vùng “nhìn thấy” của vệ tinh lên mặt đất có thể được xác định từ độ dài cung AB bằng R e , Φ (rad) = 2x6379x1.42 = 18090,98 km. Chu vi quả đất 2Л R e = 2x3,14x6378 = Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 2 φ oo A B S r 2 10 [...]... phân hệ thông tin còn có những phân hệ phụ trợ khác để đo lường, điều khiển, giám sát v.v…từ xa Chức năng của một vệ tinh thông tin là thu tín hiệu cao tần (RF) từ mặt đất khuếch đại chúng và sau đó phát trở lại mặt đất Các bộ phận chính của một vệ tinh thông tin được chỉ ra ở hình 2.9 Trên hình chỉ cho ta thấy các bộ khuyếch đại tín hiệu của phân hệ thông tin và các phân hệ khác phụ trợ cho phân hệ. .. đã được sử dụng cho nhiều hệ thống thông tin vi ba trên mặt đất cũng như cho hệ thống thông tin vệ tinh của Intelsat và các hệ thống khác bao gồm các hệ thống thông tin khu vực và nhiều hệ thống thông tin nội địa Băng Ku(14/12 và 14/11 GHz): băng này được sử dụng rộng rãi sau băng C cho viễn thông công cộng Băng Ku sử dụng thích hợp cho thông tin vệ tinh nội địa và thông tin giữa các công ty Do tần... trong 24giờ đối với các trạm nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh mà không cần chuyển đổi sang vệ tinh khác Bởi vậy hầu hết các hệ thống thông tin vệ tinh đều sử dụng vệ tinh địa tĩnh Bên cạnh đó còn có quy định và và sự lựa chon băng tần cho thông tin vệ tinh nữa thông tin vệ tinh ;là hệ thống thông tin voo tuyến điểm đến đa điẻm nghĩa là 1 veej tinh có thửê lien lạc với nhiều trạm mặt đất, vì vậy... đất và vệ tinh 1.3 Băng tần thông tin vệ tinh: Thông tin vệ tinh là hệ thống thông tin có phương thức truyền dẫn vô tuyến, bởi vậy việc lựa chọn và ấn định băng tần công tác cho các dịch vụ thông tin vệ tinh là rất quan trọng Nó phải thoả mãn hai điều kiện cơ bản : - Không gây can nhiễu lên các hệ thống thông tin vô tuyến khác cũng như dịch vụ thông tin vệ tinh trong mạng - Tổn hao truyền sóng nhỏ... Trần Sỹ Hùng TC Đ05 – ĐTVT II 26 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 CHƯƠNG 2 : PHÂN HỆ THÔNG TIN 2.1 Cấu trúc phân hệ thông tin: 2.1.1 Cấu trúc chức năng: Trong hệ thống thông tin vệ tinh, vệ tinh đóng vai trò là một trạm chuyển tiếp, làm chức năng của một trạm lặp (repeater).Thu tín hiệu từ các trạm mặt đất, khuyếch đại, biến đổi sang một tần số khác và khuyếch... tiết xấu như mưa, sương mù… Ưu điểm của băng tần này là cho phép sử dụng các trạm mặt đất nhỏ, ít bị can nhiễu cũng như gây can nhiễu cho các hệ thống vi ba khác Nhưng nó có nhược điểm là giá thành thiết bị tương đối cao 1.4 Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh: Thông tin vệ tinh là hệ thống thông tin vô tuyến điểm đến đa điểm, nghĩa là một vệ tinh có thể thông tin với nhiều trạm mặt đất, vì vậy phải... tinh(đường lên , đường xuống) và các đặc điểm của n ó Xét tổng quan các quỹ đạo vệ tinh được sử dụng trong các hệ thống thông tin vệ tinh Có hai dạng quỹ đạo elíp và quỹ đạo tròn từ các dạng quỹ đạo nêu trên thì vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh sử dụng cho thông tin là lý tưởng nhất là vì nó đứng yên khi quan sát từ một vị trí cố định trên mặt đất nghĩa là thông tin sẽ được đảm bảo lien tục, ổn định trong... thực tế khi thông tin với vệ tinh yêu cầu góc ngẩng của trạm mặt đất phải lớn hơn 0º, thường ≥ 5º cho nên vùng thực tế có thể thông tin qua một vệ tinh địa tĩnh là nhỏ hơn 45% diện tích quả đất Bởi vậy phải có ít nhất ba vệ tinh địa tĩnh mới phủ sóng toàn cầu, trong đó sẽ có những vùng hai vệ tinh phủ sóng chồng lấn lên nhau, có nghĩa là các địa điểm đó có thể đồng thời thông tin với hai vệ tinh, còn... 0918.775.368 Hình 1.15: Tạo cụm Ri = Tốc độ của người sử dụng (bít/s); Rb tốc độ thông tin của bộ ghép kênh (bít/s) = ΣRi , R = tốc độ của mỗi “cụm” (bít/s) TB độ lâu của cụm (s), TF độ lâu của khung (s) 3/ Đa truy nhập phân chia theo không gian (SDMA): Trong thông tin vệ tinh bằng việc phủ sóng các vùng khác nhau trên mặt đất và phương pháp sử dụng các phân cực sóng khác nhau thì với phổ tần giống... bị thông tin vệ tinh cầm và xách tay có đồ thị tính hướng anten rộng Đa truy nhập phân chia theo mã có các ưu điểm: - Đơn giản vì không yêu cầu đồng bộ giữa các trạm - Bảo mật, ít can nhiễu, có khả năng làm việc với C/N rất thấp - Sử dụng ít tần số, giá thành các trạm mặt đất thấp 1.5 Kết luận chương: Chương này giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh; cấu trúc tổng quát hệ thông thông tin vệ tinh(đường . tuyến thông tin vệ tinh 1.1.2. Đặc điểm của thông tin vệ tinh: Thông tin vệ tinh là một trong những hệ thống truyền dẫn vô tuyến, sử dụng vệ tinh. nhiều hệ thống thông tin vi ba trên mặt đất cũng như cho hệ thống thông tin vệ tinh của Intelsat và các hệ thống khác bao gồm các hệ thống thông tin khu

Ngày đăng: 18/04/2013, 16:01

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1: Mô hình tuyến thông tin vệ tinh - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.1.

Mô hình tuyến thông tin vệ tinh Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1.3: Vận tốc của vệ tinh trên quỹ đạo - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.3.

Vận tốc của vệ tinh trên quỹ đạo Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 1.5: Ba dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.5.

Ba dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh Xem tại trang 8 của tài liệu.
Chỉ cần 3 vệ tinh địa tĩnh là có thể phủ sóng toàn cầu như chỉ ra trên hình 1.7.  Các thông số hình học được chỉ ra trên hình1.8. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

h.

ỉ cần 3 vệ tinh địa tĩnh là có thể phủ sóng toàn cầu như chỉ ra trên hình 1.7. Các thông số hình học được chỉ ra trên hình1.8 Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 1.9: Khu vực của ITU - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.9.

Khu vực của ITU Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.10: Các nguồn đa truy nhập Hình 1.11: Đa truy nhập phân                                                                       chia theo tần số - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.10.

Các nguồn đa truy nhập Hình 1.11: Đa truy nhập phân chia theo tần số Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 1.13: Cấu trúc “cụm” và khung TDMA - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.13.

Cấu trúc “cụm” và khung TDMA Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 1.12: Hệ thống FDMA có 3 trạm mỗi trạm một sóng mang - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.12.

Hệ thống FDMA có 3 trạm mỗi trạm một sóng mang Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 1.14: Hoạt động của một mạng theo nguyên lý TDMA - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.14.

Hoạt động của một mạng theo nguyên lý TDMA Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1.15: Tạo cụm - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.15.

Tạo cụm Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 1.18:Truyền dẫn trải phổ trong một hệ thống CDMA. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 1.18.

Truyền dẫn trải phổ trong một hệ thống CDMA Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.3: Mô tả sơ đồ khối chức năng bộ phát đáp đơn búp sóng - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 2.3.

Mô tả sơ đồ khối chức năng bộ phát đáp đơn búp sóng Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 2.4: Mô tả giảm tích xuyên điều chế bằng cách phân kên hở bộ phát đáp - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 2.4.

Mô tả giảm tích xuyên điều chế bằng cách phân kên hở bộ phát đáp Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 2.5: Sơ đồ khối chức năng bộ phát đáp đổi tần số một lần có ghép (tách) kênh đầu vào và đầu ra. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 2.5.

Sơ đồ khối chức năng bộ phát đáp đổi tần số một lần có ghép (tách) kênh đầu vào và đầu ra Xem tại trang 33 của tài liệu.
Như mô tả hình 2.5, bộ phát đáp vệ tinh có bộ phân kênh đầu vào IMUX và bộ hợp kênh đầu ra OMUX - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

h.

ư mô tả hình 2.5, bộ phát đáp vệ tinh có bộ phân kênh đầu vào IMUX và bộ hợp kênh đầu ra OMUX Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 2.7: Mô tả bộ hợp kênh đầu ra OMUX sử dụng một ống dẫn sóng chung - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 2.7.

Mô tả bộ hợp kênh đầu ra OMUX sử dụng một ống dẫn sóng chung Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2.8: Mô tả vídụ hàm truyền và trễ nhóm của bộ lọc thông giải - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 2.8.

Mô tả vídụ hàm truyền và trễ nhóm của bộ lọc thông giải Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 2.9: Sơ đồ khối một bộ khuyếch đại công suất dùng bán dẫn transistor 2.3. Bộ phát đáp đa búp sóng: - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 2.9.

Sơ đồ khối một bộ khuyếch đại công suất dùng bán dẫn transistor 2.3. Bộ phát đáp đa búp sóng: Xem tại trang 41 của tài liệu.
HÌNH 3.2: SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG PHỤ - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

HÌNH 3.2.

SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG PHỤ Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 3.3: Bảng điều khiển hệ thống phát và nhận tín hiệu phía Bắc. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.3.

Bảng điều khiển hệ thống phát và nhận tín hiệu phía Bắc Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 3.4: Bảng điều khiển hệ thống phát và nhận tín hiệu phía Nam. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.4.

Bảng điều khiển hệ thống phát và nhận tín hiệu phía Nam Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 3.5: Pin mặt trời phía trong. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.5.

Pin mặt trời phía trong Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 3.6: Pin mặt trời phía ngoài. - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.6.

Pin mặt trời phía ngoài Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 3.9: Lược đồ biểu thị tần số dự kiến băng tần Ku Vùng phủ sóng của VINASAT-1 - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.9.

Lược đồ biểu thị tần số dự kiến băng tần Ku Vùng phủ sóng của VINASAT-1 Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.10:Vùng phủ sóng băng C-Band của vệ tinh VINASAT-1           - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.10.

Vùng phủ sóng băng C-Band của vệ tinh VINASAT-1 Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.11: Vùng phủ sóng băng Ku-Band của vệ tinh VINASAT-1 - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.11.

Vùng phủ sóng băng Ku-Band của vệ tinh VINASAT-1 Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 3.12: Sơ đồ khối chứng năng của hệ thống băn gC - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.12.

Sơ đồ khối chứng năng của hệ thống băn gC Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 3.13: Phạm vi băng tầ nC - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.13.

Phạm vi băng tầ nC Xem tại trang 61 của tài liệu.
Bảng 3.1: Bảng dự kiến tần số băng tần C. Loại  KênhBăngtần(MHz)Phân cực đường  lênDải tần  đường lên (MHz) Phân cực đường xuống Dải tần  đường lên( MHz) - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Bảng 3.1.

Bảng dự kiến tần số băng tần C. Loại KênhBăngtần(MHz)Phân cực đường lênDải tần đường lên (MHz) Phân cực đường xuống Dải tần đường lên( MHz) Xem tại trang 62 của tài liệu.
Hình 3.15: Sơ đồ khối chức năng của hệt thống băng KU - Nghiên cứu phân hệ thông tin của VINASAT-1

Hình 3.15.

Sơ đồ khối chức năng của hệt thống băng KU Xem tại trang 67 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan