TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.59 MB, 125 trang )

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

MỤC LỤC
NỘI DUNG Trang
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG VỆ THÔNG TIN VỆ TINH 1
1.1. Giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh 1
1.1.1. Lịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế 1
1.1.2. Cấu trúc tổng thể và nguyên lý thông tin vệ tinh 1
1.1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh 2
1.1.3.1. Vệ tinh và các dạng quỹ đạo của vệ tinh 2
1.1.3.2. Phân chia dải tần cho thông tin vệ tinh 5
1.1.3.3. Ưu, nhược điểm của thông tin liên lạc qua vệ tinh: 6
1.2. Kỹ thuật thông tin vệ tinh 8
1.2.1. Phóng vệ tinh, định vị và duy trì vệ tinh trên quỹ đạo. 8
1.2.1.1. Phóng vệ tinh lên quỹ đạo địa tĩnh. 8
1.2.1.2. Duy trì vệ tinh trên quỹ đạo. 9
1.2.2. Cấu hình tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh. 9
1.2.2.1. Cấu trúc cơ bản của vệ tinh địa tĩnh. 10
1.2.2.2. Trạm điều khiển vệ tinh. 11
1.2.2.3. Các trạm mặt đất 12
1.3. Phương pháp đa truy nhập. 13
1.3.1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 13
1.3.2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 14
1.3.3. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 15
1.4. Các loại dịch vụ trong thông tin vệ tinh 16

1.5. Kết luận chương 18
Chương 2: VỆ TINH ĐỊA TĨNH VÀ KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT 19
2.1. Giới thiệu chung. 19
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

2.1.1. Quá trình phát triển của thông tin vệ tinh địa tĩnh. 19
2.1.2. Hoạt động của thông tin vệ tinh địa tĩnh 20
2.2. Vệ tinh thông tin địa tĩnh 22
2.2.1. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh 22
2.2.1.1. Phân đoạn không gian 22
2.2.1.2. Phân đoạn mặt đất 26
2.2.1.3. Hệ thống cung cấp nguồn và điều hoà nhiệt 27
2.3. Kỹ thuật trạm mặt đất. 27
2.3.1. Hệ thống anten. 27
2.3.1.1. Đặc tính, yêu cầu của anten trạm mặt đất 27
2.3.1.2. Phân loại anten 28
2.3.1.3. Các thông số của anten parabol đối xứng 29
2.3.2. Dải thông 33
2.3.3. Kỹ thuật trong truyền dẫn 34
2.3.3.1. Kỹ thuật đồng bộ: 34
2.3.3.2. Sửa lỗi mã: 34
2.3.4. Các thiết bị truyền dẫn số trên mặt đất 35
2.3.4.1. Số hoá tín hiệu tương tự 35
2.3.4.2. Thiết bị bảo mật (Encryption) 36
2.3.4.3. Bộ mã hoá kênh (Channel Encoder) 38
2.3.5. Kỹ thuật điều chế 38
2.4. Các thông số cơ bản trên tuyến truyền thông tin 39
2.4.1. Các mức công suất 39

2.4.1.1 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương 39
2.4.1.2. Công suất thu 40
2.4.2. Các loại suy hao 41
2.4.2.2. Suy hao do anten thu phát lệch nhau (hình 2.23) 41
2.4.2.3. Suy hao do không thu đúng phân cực 42
2.4.2.4. Suy hao do khí quyển 42
2.4.2.5. Suy hao do mưa và mây 42
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

2.4.3. Nhiễu trên tuyến thông tin 46
2.4.3.1. Các nguồn nhiễu 46
2.4.3.2. Mật độ phổ công suất tạp nhiễu N
0
46
2.4.3.3. Nhiễu nhiệt của một nguồn nhiễu 47
2.4.3.4. Hệ số nhiễu 47
2.3.3.5. Nhiệt độ nhiễu của bộ suy hao T
e
48
2.4.3.6. Nhiệt độ nhiễu của phần tử tích cực 48
2.4.3.8. Nhiễu nhiệt của anten T
A
50
2.4.3.9. Nhiễu nhiệt ở hệ thống thu 51
2.4.3.10. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu tại đầu vào decoder 51
2.4.3.11. Tỉ số năng lượng của Bit/mật độ tạp âm Eb/N0 (Energy of Noise
Density Ratio) 52
2.5. Kết luận chương 54

Chưong 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT 55
3.1. Tình hình chung 55
3.1.1. Sự phát triển hệ thống thông tinh vệ tinh thế giới 55
3.1.2. Sự phát triển hệ thống thông tinh vệ Việt Nam 55
3.1.3. Thông tin về vệ tinh viễn thông VINASAT-1 55
3.2. Vệ tinh viễn thông VINSAT 56
3.2.1. Tầm quan trọng của vệ tinh VINASAT-1 56
3.2.1.1. Nhà nước 56
3.2.1.2. Doanh nghiệp 57
3.2.1.3. Người dân 58
3.3. Quá trình vận hành và khai thác dịch thông qua VINASAT-1 61
3.3.1. Trạm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 61
3.3.2. Khai thác dịch vụ vệ tinh VINASAT-1 61
3.4. Các dịch vụ từ vệ tinh VINASAT-1 62
3.4.1. VINASAT-1 cho Bộ quốc phòng và công an 62
3.4.1.1. Lựa chọn băng tần 63
3.4.1.2. Các dịch vụ của hệ thống thông tin vệ tinh quân sự 64
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

3.4.2. VINASAT-1 cho các nhà cung cấp dịch vụ 65
3.4.2.1. Phát thanh lưu động 65
3.4.2.2. Truyền hình qua vệ tinh 66
3.4.2.3. Dịch vụ Internet băng rộng 68
3.4.2.3. Truyền hình hội nghi 70
3.4.2.4.Thông tin di động qua vệ tinh 70
3.4.2.5. VoIP và PSTN 71
3.4.2.7. Dịch vụ phát hình MPEG-4 72
3.4.2.8. Đào tại từ xa 73

3.4.2.9. Ứng dụng vệ tinh trong khí tượng thủy văn 73
3.5. Dự án VINASAT-2 74
3.6. Kết luận chương 75
Chương 4: THIẾT KẾ KÊNH TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUA VỆ TINH 76
4.1. Các thông số kỹ thuật 76
4.1.1. Tọa độ vệ tinh 76
4.1.2. Trạm mặt đất 76
4.2. Cơ sở thiết kế tuyến 79
4.2.1. Tính tuyến lên 79
4.2.1.1. Tuyến lên khi trời trong 79
4.2.1.2. Tuyến lên khi trời mưa 80
4.2.2. Tính tuyến xuống 80
4.2.2.1. Tính tuyến xuống khi trời trong 80
4.2.2.2. Tính tuyến xuống khi trời mưa 81
4.2.3. Tính tuyến tổng 81
4.2.3.1. Lùi công suất ngõ vào và ngõ ra 81
4.2.3.2. Độ lợi công suất vệ tinh 82
4.2.3.3. Quan hệ giữa độ lợi, EIRP và mật độ thông lượng công suất bão hoà82
4.2.3.4. Thông số tuyến tổng 83
4.3. Thiết kế tuyến truyền hình số vệ tinh VINASAT-1 132
O
E 85
4.3.1. Vị trí đặt trạm mặt đất 85
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

4.3.2. Thiết kế tính toán tuyến lên băng Ku 85
4.3.2.1. Băng Ku khi trời trong 85
4.3.2.2. Băng Ku khi trời mưa 88

4.3.3. Thiết kế tính toán tuyến xuống băng Ku 90
4.3.3.1. Băng Ku khi trời trong 90
4.3.3.2. Băng Ku khi trời mưa 92
4.4. Mô phỏng bài toán 93
4.4.1. Giao diện chương trình chính 93
4.4.2. Thông tin về chương trình thiết kế 94
4.4.3. Giao diện chương trình tính toán và thiết kế đường truyền vệ tinh 94
4.5. Kết luận chương: 95
KẾT LUẬN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
PHỤ LỤC……………………………….…………… …………………….………
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ARQ
Automatic Repeat Repuest
Phát lại tự động
BB
Base Band
Băng tần cơ bản
BER
Bit Error Rate
Tỉ lệ lỗi bít
CDMA
Code Division Multiple
Access
Đa nhập cập phân chia theo mã
D

Downlink
Tuyến xuống
D/C
Down Coverter
Đổi tấn tuyến xuống
DEM
Demodelation
Giải điều chế
DTH
Direct To Home
Phát trực tiếp đến trạm mặt đất
ES
Elementary Stream
Trạm mặt đất
ETRP
Equivalent Isotropic Radiated
Power
Công suất bức xạ đẳng hướng
f/d
focal/diameter
Tiêu cự/đường kính anten parabol
FDMA
Frequency Division Multiple
Access
Đa nhập cập phân chia theo tần
số
FEC
Forward Error Conrection
Sửa lỗi bên thu
GPS

Global Positioning System
Hệ thống vệ tinh toàn cầu
HDTV
High Definition Television
Truyền hình số độ phân giải cao
HPA
High Power Amplifine
Khuếch đại công suất cao
IF
Intermediate Frequency
Trung tần
IP
Internet Protocol
Giao thức mạng
IPS
Intrusion prevention system
Chống xâm nhập hệ thống
ISDN
Integrated services Digital
Network
Mạng số đa dịch vụ tổng hợp
ITU
International
Telecommunication Union
Liên đoàn viễn thông quốc tế
LNA
Low Nosie Amplifier
Khuếch đại tạp âm thấp
LO
Local Oscillator

Dao động nội
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

PCM
Pulse Code Modulation
Điều biến mã xung
PSDN
Public switched data network
Mạng chuyển mạch số công cộng
PSK
Phase shift keying
Khóa dịch pha
RF
Radio Frequency
Tần số vô tuyến
SES
Satellite Earth Station
Thu vệ tinh từ trạm mặt đất
TDMA
Time Division Multiple
Access
Đa nhập cập phân chia theo thời
gian
TNVN

Tiếng nói Việt Nam
TTVT-QS

Thông tin vệ tinh quân sự
TV
Television
Truyền hình
U
Uplink
Tuyến xuống
UPS
Uninterupted Power Supply
Nguồn điện không bao giờ ngắt
V/C
Up Coverter
Đổi tần tuyến xuống
VLAN
virtual local area network
Mạng LAN ảo
VoIP
Voice over Internet Protocol
Đàm thoại qua internet
VSAT
Very Small Aperture
Terminals
Thiết bị đầu cuối kích thước nhỏ
VSWR
Voltage Standing Wave
Radio
Hệ số sóng đứng
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Tên bảng
Trang
1.1
Quy định băng tần thông tin vệ tinh
5
2.1
Độ lợi anten với các đường kính khác nhau ở những băng tần
chính
33
2.2
Lượng mưa tương ứng với tổng thời gian suy giảm tín hiệu do
mưa trung bình trong năm
43
2.4
Quan hệ giữa hệ số nhiễu và nhiệt độ nhiễu
48
4.1
Quan hệ a và a’ phụ thuộc vị trí trạm mặt đất và vệ tinh
78
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

DANH MỤC HÌNH VẼ
Số hiệu
Tên hình vẽ
Trang

1.1
Sơ đồ đường thông tin vệ tinh
1
1.2
Vệ tinh quỹ đạo thấp
3
1.3
Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh
3
1.4
Sự suy giảm của sóng vô tuyến trong không gian
5
1.5
Sơ đồ qũy đạo Holmonn
9
1.6
Hệ thống thông tin vệ tinh
10
1.7
Cấu trúc cơ bản của vệ tinh
10
1.8
Sơ đồ khối chức năng của vệ tinh
10
1.9
Sơ đồ khối chức năng trạm mặt đất
12
1.10
Băng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhập
FDMA

14
1.11
Băng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhập
TDMA
14
1.12
Băng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhập
CDMA
15
1.13
Các dịch vụ qua vệ tinh
16
2.1
Cấu hình hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh
20
2.2
Sơ đồ cấu tạo bộ phát đáp
23
2.3
Sơ đồ bộ thu băng rộng
24
2.4
Cấu hình trạm mặt đất
26
2.5
Độ rộng búp sóng anten trạm mặt đất θ3dB ≤ 1,6O
28
2.6
Các loại anten dùng trong truyền hình vệ tinh
29

2.7
Cấu trúc của anten parabol đối xứng
29
2.8
Tín hiệu phản xạ trên bề mặt anten
30
2.9
Quan hệ giữa mức năng lượng ở rìa chảo và tỉ số f/D
30
2.10
Góc bức xạ của anten, beam width 3dB
31
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

2.11
Mô tả quan hệ G, D và
dB3

của anten parabol đối xứng
33
2.12
Các thành phần của một chuỗi truyền dẫn số qua vệ tinh
35
2.13
Nguyên lý truyền dẫn bảo mật
37
2.14
Nguyên lý của mã hoá kênh

38
2.15
Mô tả anten đẳng hướng
39
2.16
Anten thực bức xạ vùng A
40
2.17
Tính mức công suất thu
40
2.18
Tính suy hao thu phát
41
2.19
Suy hao do anten thu phát lệnh nhau
42
2.20
Lượng mưa trung bình (mm/h) của các vùng trên thế giới
43
2.21
Tính suy giảm do mưa của CCIR
44
2.22
Lượng mưa R0.01 (mm/h) vượt quá 0.01% của một năm trung
bình
45
2.23
Toán đồ xác định suy hao trên một đơn vị chiều dài trong mưa
γR (dB/Km)
46

2.24
Mật độ phổ công suất nhiễu N0
47
2.25
Xác định giá trị công suất nhiễu
47
2.26
Nhiệt độ nhiễu của hệ thống
49
2.27
Công suất nhiễu của hệ thống các mạch mắc nối tiếp
50
2.28
Nhiễu nhiệt mặt đất khi trời trong và khi mưa
50
2.29
Nhiễu từ bầu trời và mặt đất đến anten
50
2.30
Nhiệt độ nhiễu trên hệ thống thu
51
3.1
Vệ tinh VINASAT-1
59
3.2
Tầm bao phủ của sóng băng tần C
60
3.3
Tầm bao phủ của sóng băng tần Ku
60

3.4
Trung tâm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 Quế Dương
61
3.5
Sơ đồ tổ chức mạng mặt đất TTVT-QS
64
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

3.6
Mô hình cung cấp dịch vụ internet qua vệ tinh
68
3.7
Sơ đồ truyền hình hội nghị
70
3.8
Các thành phần chính cho cơ sở hạ tầng mạng di động qua vệ
tinh
70
3.9
Sơ đồ VoIP và PSTP
71
3.10
Mô hình mạng doanh nghiệp
72
3.11
Sơ đồ phát hình MPEG-4
72
3.12

Mô hình dịch vụ đào tạo từ xa
73
4.1
Mức tín hiệu trên vệ tinh
76
4.2
Góc mở vệ tinh nhìn về trái đất
76
4.3
Các góc của anten trạm mặt đất
77
4.4
Góc ngẩng e và góc phương vị a
77
4.5
Góc ngẩng e và một nửa góc mở vệ tinh 0
77
4.6
Mô tả tuyến lên (Uplink)
79
4.7
Mô tả tuyến xuống (Downlink)
80
4.8
Quan hệ công suất vào và ra đến bão hòa
81
4.9
Đặc tính chuyển đổi công suất của bộ phát đáp vệ tinh
82
4.10

Tuyến tổng
83
4.11
Các mức công suất ở tuyến lên Ku Quy Nhơn
88
4.12
Các mức công suất ở tuyến xuống Ku Quy Nhơn
92

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin vệ tinh chỉ mới xuất hiệu trong hơn bốn thập kỹ qua nhưng đã phát
triển rất nhanh chóng trên thế giới cũng như trong nước ta, mở ra cho một thời kỳ
mới cho sự phát triển trong mọi lĩnh vực khoa học cũng như đời sống nói chung và
đặc biệt ngành viễn thông nói riêng.
Ngày nay chúng ta đang sống trong một thế giới của thông tin, nhu cầu thông
tin giữa con người với con người ngày càng lớn thuận lợi hơn và hoàn hảo hơn nhờ
vào các hệ thống truyền tin đa dạng như hệ thống thông tin vô tuyến hay hệ thống
thông tin hữu tuyến. Các hệ thống này thật sự là phương tiện cực kỳ hữu ích vì nó
có khả năng kết nối mọi nơi trên thế giới để vượt qua cả khái niệm về không gian và
thời gian giúp con người gần gũi nhau hơn mặc dù quãng đường rất xa, giúp con
người cảm nhận cảm nhận được cuộc sống hiện tại của thế giới xung quanh, thông
tin qua vệ tinh không chỉ có ý nghĩa truyền dẫn đối với quốc gia, khu vực còn mang

tính xuyên lục địa như vệ tinh toàn cầu. Nhờ có vệ tinh mà quá trình truyền thông
tin diễn ra giữa các châu lục trở nên tiện lợi và nhanh chóng thông qua nhiều loại
hình dịch vụ khác nhau.
Thông tin vệ tinh đã được ứng dụng vào nước ta bắt đầu từ những năm 80 mở ra
một sự phát triển mới của viễn thông Việt Nam. Thông tin vệ tinh có nhiều ưu điểm
nổi bật là vùng phủ sóng rất rộng, triển khai lắp đặt nhanh và khả năng cung cấp
dịch vụ đa dạng cho người dụng. Nó là phương tiện hữu hiệu nhất để kết nối thông
tin liên lạc với các vùng xa xôi, biên giới, hải đảo nơi mà mạng cố định không thể
với tới được, đồng thời thông tin vệ tinh nhờ ưu điểm triển khai lắp đặt và thiết lập
liên lạc nhanh sẽ là phương tiện liên lạc cơ động giúp ứng cứu kịp thời trong các
tình huống khẩn cấp.
Trước khi có vệ tinh VINASAT-1, Việt Nam đã thuê vệ tinh của các nước khu
vực để phục vụ cho nhu cầu thông tin. Vệ tinh VINASAT-1 đưa vào sử dụng áp
ứng ngày càng tăng về trao đổi thông tin, giảm chi phí thuê vệ tinh của các
nước,…mở ra một bước tiến mới cho viễn thông Việt Nam. VINASAT-1 đang vận
hành và khai thác tốt, sử dụng gần hết công suất và Việt Nam đã có dự án
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

VINASAT-2 sẽ được phóng và đưa vào sử dụng trong vài năm tới. Do đó việc hiểu
biết về thông tin vệ tinh là cần thiết.
Từ những vấn đề đó mà đề tài chỉ đi sâu nghiên cứu khảo sát về hệ thống thông
tin vô tuyến mà cụ thể là hệ thống thông tin vệ tinh. Phần nội dung của đề tài được
phân bố gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh.
Chương 2: vệ tinh địa tĩnh và kỹ thuật trạm mặt đất.
Chưong 3: Hệ thống vệ tinh viễn thông VINASAT.
Chương 4: Thiết kế kênh truyền dẫn thông tin qua vệ tinh.
Ngoài ra còn có một phần phụ lục để bổ sung nội dung cho một số vấn đề cần

được làm sáng tỏ trong phần nội dung của đề tài.
Thông tin vệ tinh là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật cao, việc tìm hiểu nghiên
cứu đòi hỏi phải có thời gian, kinh nghiệm và một kiến thức sâu rộng. Do đó, chắc
chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, cần được xem xét thấu đáo hơn.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các ý kiến đóng góp của các thầy cô và toàn thể
các bạn để đồ án được hoàn chỉnh hơn.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Nguyễn Đình Luyện đã tạo mọi điều
kiện và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án.
Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Kỹ thuật & Công nghệ, trường
Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong suốt thời gian học
tập tại trường.
Quy Nhơn, ngày 9 tháng 10 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Đầy

Đồ án tốt nghiệp Trang 1

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG VỆ THÔNG TIN VỆ TINH
1.1. Giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh
1.1.1. Lịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế
– Tháng 10 năm 1957 lần đầu tiên trên thể giới, Liên Xô phóng thành công vệ tinh
nhân tạo SPUTNIK-1. Đánh dấu một kỷ nguyên về thông tin vệ tinh.
– Năm 1958 bức điện đầu tiên được phát qua vệ tinh SOCRE của Mỹ, bay ở vĩ
đạo thấp.
– Năm 1964 thành lập tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế INTELSAT.
– Cuối năm 1965 Liên Xô phóng thông tin vệ tinh MOLNYA lên quỹ đạo elip.

– Năm 1971 thành lập tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế INTERSPTNIK gồm Liên
Xô và 9 nước XHCN.
– Năm 1927-1976 Canada, Mỹ, Liên Xô và Indonnesia sử dụng vệ tinh chi thông
tin nội địa.
– Năm 1979 thành lập tổ chức thông tin hành hải quốc tế qua vệ tinh
INMARSAT.
– Năm 1984 Nhật Bản đưa vào sử dụng hệ thống truyền hình trực tuyến qua vệ
tinh.
– Năm 1987 thử nghiệm thành công vệ tin phục vụ cho thông tin di động qua vệ
tinh.
– Thời kỳ những năm 1999 đến nay, ý tưởng và hình thành những hệ thống thông
tin di động và băng thông rộng toàn cầu sử dụng vệ tinh.
1.1.2. Cấu trúc tổng thể và nguyên lý thông tin vệ tinh

Hình 1.1: Sơ đồ đường thông tin vệ tinh
Tuyến lên
Vệ tinh
Trạm mặt đất
Trạm mặt đất
Tuyến xuống
Đồ án tốt nghiệp Trang 2

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Muốn thiết lập một đường thông tin vệ tinh, trước hết phải phóng một vệ tinh
lên qũy đạo và có khả năng thu sóng vô tuyến điện.Về tinh có thể là vệ tinh thụ
động, chỉ phản xạ sóng vô tuyến một cách thu động và không khuếch đại và biến
đổi tàn số. Hầu hết các vệ tinh thông tin hiện nay là vệ tinh tích cực. Vệ tinh sẽ thu
tín hiệu từ trạm mặt đất, (SES: Satellite Earth Station) biến đổi, khuếch đại và phát
lại đến một hoặc nhiều trạm mặt đất khác.
Tín hiệu từ trạm mặt đất vệ tinh, gọi là đường lên (uplink) và tín hiệu từ trạm
mặt từ vệ tinh về một trạm mặt đất khác đường xuống (downlink). Thiết bị thông tin
qua vệ tin 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 về mặt đất.
1.1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh
1.1.3.1. Vệ tinh và các dạng quỹ đạo của vệ tinh
– Khái niệm: Một vệ tinh có khả năng thu và phát sóng vô tuyến điện khi được
phóng vào vũ trụ ta gọi là vệ tinh thông tin. Khi đó vệ tinh sẽ khuếch đại sóng vô
tuyến điện nhận được từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến các
trạm mặt đất khác.
Do vệ tinh chuyển động khác nhau khi quan sát từ mặt đất, phụ thuộc vào quỹ
đạo bay của vệ tinh, vệ tinh có thể phân ra vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh.
Mỗi loại vệ tinh có nhưng đặc điểm riêng, tùy theo từng loại ứng dụng mà việc
sử dụng vệ tinh cũng khác nhau.
– Quỹ đạo của vệ tinh:
Khi quan sát từ mặt đất, sự di chuyển của vệ tinh theo quỹ đạo bay người ta
thương phân vệ tinh thành hai loại:
+ Vệ tinh quỹ đạo thấp: là vệ tinh chuyển động liên tục so với mặt đất, thời
gian cần thiết cho vệ tinh để chuyển động xung quanh quỹ đạo của nó khác với
chu kỳ quay của quả đất (loại vệ tinh này được ứng dụng trong việc nghiên cứu
khoa học, quân sự, khí tượng thủy văn, thông tin di động, …)

Đồ án tốt nghiệp Trang 3

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Hình 1.2: Vệ tinh quỹ đạo thấp
 Ưu điểm:
 Phủ sóng được các vùng có vĩ độ cao > 81,3
o
.
 Góc ngẫng lớn nên giảm được tạp âm do mặt đất gây ra.
 Nhược điểm:
 Mỗi trạm phải có ít nhất hai anten và anten phải có cơ cấu điền chỉnh
chùm tia.
 Để đảm bảo liên lạc liên tục trong 24 giờ thì phải cần nhiều vệ tinh.
 Ứng dụng: Tổn hao đường truyền nhỏ do vệ tinh bay ở độ cao thấp, nên phù
họp với thông tin di động. Trễ truyền lan nhỏ.
+ Vệ tinh địa tĩnh: là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng
36.000 km so với đường kính quỹ đạo. Vệ tinh này bay xung quanh trái đất 1 vòng
mất 24 giờ. Do T bay của vệ tinh bằng T quay của Trái đất và cùng phương hướng
(hướng Đông), bởi vậy vệ tinh dường như đứng yên khi quan sát từ mặt đất, gọi là
vệ tinh địa tĩnh.

Hình 1.3: Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh
Quỹ đạo elip
Đồ án tốt nghiệp Trang 4

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

 Ưu điểm:
 Hiệu ứng Dopler rất nhỏ do đó việc điêu chỉnh anten trạm mặt đất là không
cấn thiết.
 Vệ tinh coi như đứng yêu so với trạm mặt đất. Do vậy đây là quỹ đạo lý
tương cho các vệ tinh thông tin, nó đảm bảo thông tin ownr định và liên tục
suốt 24 giờ trong ngày.
 Vùng phủ sóng của vệ tinh lớn, bằng 42,2% bề mặt trái đất.
 Các trạm mặt đất ở xa có thể liên lạc trực tiếp và hệ thống 3 quả vệ tinh có
thể phủ sóng toàn cầu.
 Nhược điểm:
 Quỹ đạo địa tĩnh là quỹ đạo duy nhất tồn tại trong vũ trụ và được coi là một
tài nguyên thiên nhiên co hạn. Tài nguyên này đang cạn kiệt do số lượng vệ
tinh của các nước phóng lên ngày càng nhiều.
Không phủ sóng được những vùng có vĩ độ lớn hơn 81,3
0
. Chất lượng đường
truyền phụ thuộc vào thời tiết.
Thời gian trễ truyền lan lớn, theo đường ngắn nhất có:
Từ: trạm – vệ tinh – trạm (72.000Km)

240ms.

Từ: trạm – vệ tinh – trạm Hub – vệ tinh – trạm (154.000Km)

513ms.
Từ: trạm – vệ tinh – trạm (143.000Km)

447ms.
 Tính bảo mật không cao.
 Suy hao công suất cho đường truyền lớn (gần 200dB).
 Ứng dụng: Được sử dụng làm quỹ đạo cho vệ tinh thông tin bảo đảm thông
tin cho các vùng co vĩ độ nhỏ hơn 81,3
0
. Là loại vệ tinh được sử dụng phổ biến
nhất, với nhiều loại hình dịch vụ.
Nhận xét: 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 vị trí cố định trên trái
đất. Nghĩa là thông tin sẽ được bảo đảm liên lục, ổn định trong 24 giờ 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.
Đồ án tốt nghiệp Trang 5

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

1.1.3.2. Phân chia dải tần cho thông tin vệ tinh

Hình 1.4: Sự suy giảm của sóng vô tuyến trong không gian
Hình trên cho thấy sóng điện từ ở tần số thấp bị hấp thụ năng lượng mạnh khi
truyền qua tầng điện li (đặc biệt là mây từ) và ở tần số cao (lớn hơn 10Ghz) bị suy
hao đáng kể khi truyền qua lớp khí quyển (mây mù và đặc biệt là mưa). Chỉ có dải
tần từ 1-10 GHz là có suy hao tương đối thấp nên được chọn sử dụng trong thông
tin vệ tinh, ta gọi khoảng tần số này là cửa sổ vô tuyến (Radio Window).
Liên đoàn thông tin quốc tế ITU chia thế giới ra làm 3 khu vực:
 Khu vực 1: gồm Châu Âu, Châu Phi, vùng Trung Đông và Nga.
 Khu vưc 2: gồm các nước châu Mỹ.
 Khu vực 3: gồm các nước Châu Á và Châu Đại Dương
Tần số phân phối cho một dịch vụ nào đó có thể phụ thuộc vào khu vục.
Trong một khu vực một vùng dịch vụ có thể được dùng toàn bộ băng tần của
khu vực này hoặc phải chia sẻ với các dịch vụ khác. Các dịch vụ cố định sử
dụng các băng tần theo băng sau:
Bảng 1.1 Quy định băng tần thông tin vệ tinh

Attenuation Coefficient (dB/Km)

Frequency (Ghz)
(a) Ionospheric scintillation
Nhiễu tầng ion
(b) Rain attenuation
Suy giảm do mưa
(c) Atmospheric gases
Nhiễu khí quyển
(d) Tropospheric scintillation
Nhiễu tầng đối lưu
Radio Window

O
2

H
2
O
0.2
0.5
1
2
5
10
20
30
0.1
0.2
0.5
1
2
20
10
3
(a)
(b)
(c)
(d)
Đồ án tốt nghiệp Trang 6

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Đối với thông tin vệ tinh Quốc tế, độ tin cậy là rất quan trọng. Do đó việc lựa
chọn băng tần dùng cho thông tin vệ tinh Quốc tế phải cần được lựa chọn và thăm
dò kỹ càng. Người ta đã chọn băng C dùng cho thông tinh vệ tinh Quốc tế, còn băng
Ku trước đây dùng cho thông tin vệ tinh nội địa hiện nay đã được mở rộng cho khu
vực.
1.1.3.3. Ưu, nhược điểm của thông tin liên lạc qua vệ tinh:
– Ưu điểm:
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 trên 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:
+ Giá thành thông tin vệ tinh không phục thuộc vào cự ly giữa hai trạm. Giá
thành như nhau khi truyền ở cư ly 5000 km và 100 km. Có khả năng thiết lập nhanh
đường truyền giữa các điểm trên mặt đất với cự ly xa địa hình phức tạp nằm trong
vùng phủ sóng của vệ tinh, đều này các truyền dẫn thông thường khó có thể thực
hiện được.
+ Có khả năng thông tin quảng bá cũng như thông tin điểm nối điểm. Một vệ tinh
có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớp trên trái đất (vệ tinh địa tinh ở búp ở sóng
toàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3 bề mặt trái 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 ở 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 rộng: Các bộ lặp trên vệ tinh thường là các thiết bị băng tần
rộng, có thể thực hiện nhiều dịch vụ băng rộng cũng như các dịch vụ khác. Độ rộng
băng tần của mỗi bộ lặp (repeater) có thể lên đến hàng chục megahertz. Một bộ lặp
có thể được sử dụng cho hai trạm mặt đất trong vùng phủ sóng của vệ tinh. Các hệ
thống thông tin trên mặt đất thường giới hạn ở cư ly gần (ví dụ như truyền hình nội
hạt) hoặc cho các trung kế dung lượng nhỏ giữa các thị trường chính.
Đồ án tốt nghiệp Trang 7

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

+ Dung lượng thông tin lớn: Vì sử dụng ở tần số cao nên băng tần rộng, hơn nữa
đã áp dụng các biện phát tiết kiệm tân số (FDMA, TDMA, CDMA,…). Đáp ứng
được hầu hết các dịch vụ mà thực tế đề ra.
Ít chịu ảnh hưởng bởi địa hình của mặt đất. Do độ cao bay lớn nên thông tin vệ
tin 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 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 dụng 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 tin đẩy nhanh sự
phát triển nền công nghiệp và các phương tiện sử lý số liệu ở nông thôn.
+ Dịch vụ thông tin vệ tinh băng tần rộng và có thể truyền tới bất kỳ nơi nào trên
thế giới để đưa đến việc tìm ra các thị trường mới cũng như mở rộng các thị trường
dịch vụ hạ tầng các đường thông tin đã được sử dụng trên mặt đất. Nhờ vệ tinh đã
đẩy nhanh sự phát triển của các mạng truyền hình đặc biệt là 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 sum họp.
Các dịch vụ mới. Do khả năng đặc biệt của thông tin vệ tinh nên đã đưa ra các
khái niệm mới cho lĩnh vực viễn thông. Trước khi có thông tin vệ tinh (trước năm
1958), hầu hết các dung vụ viễn thông quốc tế đều sử dụng sóng ngắn phản xạ tầng
điện ly. Thông tin này không đáp ứng được các nhu cầu do chất lượng xấu, dung
lượng thất, băng tần hẹp, ngay cả khi công nghệ của loại hình viễn thông này đạt tới
mức giới hạn. Một ví dụ trong trường hợp cấp cứu, Inmarsat là một dịch vụ vệ tinh
mới, nó cung cấp tiếng, số liệu và hình ảnh tốc độ thấp di động cho tàu, thuyền, máy
bay qua vệ tinh. Hiện nay có thêm nhiều dịch vụ như: dịch vụ thoại, Fax, Telex cố
định, phát thanh truyền hình quảng bá, dịch vụ thông tin di động qua vệ tinh,…
Các dịch vụ cá nhân của khác hàng: Các trạm mặt đất nhỏ với anter 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 đặt tại nhà của khách
Đồ án tốt nghiệp Trang 8

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

hàng hay các khu vực có các yêu cầu dịch vụ phổ thông với dung lượng nhỏ. Với
các dịch vụ như: truyền hình vệ tinh, dịch vụ thuê kênh riêng,…
Độ tin cậy và chất lượng thông tin cao: do tuyến thông tin chỉ có ba trạm (mặt đất –
vệ tinh – mặt đất), trong đó vệ tinh đóng vai trò như trạm lặp, còn hai trạm đầu cuối
trên mặt đất nên xác suất hư hỏng trên tuyến rất thấp.
Tính linh hoạt và hiệu quả kinh tế: hệ thống thông tin được thiết lập nhanh chóng
trong điều kiện các trạm mặt đất cách xa nhau. Đặc biệt hiệu quả kinh tế cao trong
thông tin cự ly lớn, thông tin xuyên lục địa.
– Nhược điểm:
Tuy nhiên trong thông tin vệ tinh cũng có những nhược điểm quan trọng đó là:
+ Không hoàn toàn cố định.
+ Khoảng cách truyền dẫn xa nên suy hao lớp, ảnh hưởng của tạp âm lớn.
+ Giá thành lắp đặt hệ thông rất cao, nên chi phí phóng vệ tinh tốn kém mà vẫn
tồn tại xác suất rủi ro.
+ Thời gian sử dụng hạn chế khó bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp.
Do đường đi của tín hiệu vô tuyến truyền qua vệ tinh khá dài (hơn 70.000 km đối
với vệ tinh địa tĩnh) nên từ điểm phát đến điểm nhận sẽ có thời gian trễ đáng kể.
Người ta mong muốn vệ tinh có vai trò như là một cột anter cố định nhưng trong
thực tế vệ tinh luôn có sự chuyển động tương đối đối với mặt đất, dù là vệ tinh địa
tĩnh nhưng vẫn có sự dao động nhỏ. Điều này trong hệ thống phải có trạm điều
khiển nhằm giữ vệ tinh ở vị trí nhất định trong thông tin. Thêm nữa do các vệ tinh
bay trên quỹ đạo cách rất xa mặt đất cho nên việc truyền sóng giữa các trạm phải
chịu sử tổn hao lớn, bị ánh hưởng các yếu tố thời tiết và phải đi qua nhiều loài môi
trường khác nhau. Để vẫn đảm bảo chất lượng của tuyến người ta phải sử dụng
nhiều kỹ thuật bù và chống lỗi phức tạp.

1.2. Kỹ thuật thông tin vệ tinh.
1.2.1. Phóng vệ tinh, định vị và duy trì vệ tinh trên quỹ đạo.
1.2.1.1. Phóng vệ tinh lên quỹ đạo địa tĩnh.
Mỗi vệ tinh được đưa lên qũy đạo theo một trong hai cách sau: Dùng tên lửa đẩy
nhiều tầng.
Đồ án tốt nghiệp Trang 9

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

+ Dùng phương tiên phóng nhiều lần: tàu con thoi.
 Phương pháp phóng dựa trên qũy đạo Holmonn:

Hình 1.5: Sơ đồ qũy đạo Holmonn
– Giai đoạn 1: Dùng tên lửa đẩy nhiều tầng để đưa vệ tinh lên quỹ đạo LEO có
độ cao 200Km, V = 7.784m/s.
– Giai đoạn 2: Tại điểm nâng của quỹ đạo LEO, dùng tên lửa đẩy nhiều tầng
thực hiện tăng tốc với V = 10.234m/s để đưa vệ tinh sang quỹ đạo chuyển tiếp Elip
có viễn điểm thuộc quỹ đạo địa tĩnh (h = 35.786 km) và cận điểm thuộc quỹ đạo
LEO (h = 200km), còn được gọi là quỹ đạo Hohmann.
– Giai đoạn 3: Khi vệ tinh chuyển động qua viễn điểm của quỹ đạo Hohmonn thì
sử dụng động cơ đẩy viễn điểm đặt trong vệ tinh để đưa vệ tinh về quỹ đạo địa tĩnh
và về vị trí của nó.
1.2.1.2. Duy trì vệ tinh trên quỹ đạo.
Các công việc chính được thực hiện trong quá trình duy nhất trì vệ tinh trên quỹ
đạo là:
– Các dao động của vệ tinh xung quanh vị trí quỹ đạo theo hướng Đông Tây,
Nam Bắc phải được duy trì trong khoảng ± 0.05
0
.
– Tư thế vệ tinh phải được giám sát và hiệu chỉnh để bảo đảm anten vệ tinh luôn

luôn hướng về các vùng mong muốn của trái đất.
1.2.2. Cấu hình tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh.
Cấu hình tổng quát gồm: Vệ tinh địa tĩnh, trạm điều khiển, các trạm mặt đất.

Đồ án tốt nghiệp Trang 10

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Hình 1.6: Hệ thống thông tin vệ tinh
1.2.2.1. Cấu trúc cơ bản của vệ tinh địa tĩnh.
– Anten định hướng cho mặt đất, góc tỏa sóng của anten được chọn sao cho
sóng bao trùm những vùng cần phủ trên mặt đất (cả nước hoặc cả vùng lục địa).
– Nguồn năng lượng cung cấp cho vệ tinh hoạt động chủ yếu là dùng pin mặt
trời.

Hình 1.7: Cấu trúc cơ bản của vệ tinh.

Hình 1.8: Sơ đồ khối chức năng của vệ tinh
DownLink
Antenna
D
E
MUX

Mixer

Channel 2
ect
Filter/
Equalizer
PA or
TWT
Channel
1
Filte

r
Channel 3
TRANSPONDER
TDA – Tunnel Diode
Amplifier
LO – Local Oscillator
PA – Power
Amlifier
TWT – Traveling Wave Tube
Amlifier
DEMUX – Demultiplexing Network

Low
Level
TWT
Downconverte
r
RECEIVER
TD
A
Filter
LO
Mixe
r
Filter
Uplink
Antenn
a
Vệ tinh
Trạm mặt đất (B)

Điều khiến
Trạm mặt đất (A)
Uplink
Uplink
Downlink
Downlink
Điều khiến
Quỹ đạo
Đồ án tốt nghiệp Trang 11

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

Đầu tiên anten nhận tín hiệu của tuyến lên, kế đến bộ lọc sẽ bỏ đi dãy tần số
không mong muốn, bộ khuếch đại nâng công suất tín hiệu lên và tín hiệu được dịch
xuống dãy tần phù hợp với dãy tần của tuyến xuống. Tiếp theo bộ khuếch đại, mạng
lưới phân kênh tách các kênh riêng lẻ để xử lý như : cân bằng, khuếch đại, lọc… tất
cả các kênh sau đó được kết hợp lại và truyền xuống.
Để thực hiện các chức năng trên, vệ tinh hoạt động như một trạm chuyển tiếp
đơn giải. Thay đổi tần số trên vệ tinh được thực hiện bằng các bộ đổi tần.
1.2.2.2. Trạm điều khiển vệ tinh.
Thiết bị ở trung tâm điều khiển được chia thành 2 phần:
– Thứ nhất là nhóm thiết bị ăng-ten: Bao gồm các thiết bị để thực hiện đưa các
lệnh điều khiển và thu thập các tín hiệu từ vệ tinh.
Nhiệm vụ của anten là thu những tín hiệu liên quan đến dữ liệu về tình trạng
hoạt động, từ hướng đi cho đến các thông số cảm biến bên trong do vệ tinh gửi về.
Sau khi dữ liệu được đưa vào phân tích, xử lý, những lệnh điều khiển cần thiết cũng
đi qua antenna này để phát lên vệ tinh.
– Phần thứ hai là phần thiết bị trong nhà, chủ yếu là máy tính để xử lý thông tin
nhận được từ vệ tinh và đưa các lệnh xử lý cần thiết.
Nhiệm vụ xử lý những thông tin mà chiếc antenna gửi về do một hệ thống máy

tính đảm nhiệm, gồm máy chủ, hệ thống máy trạm, thiết bị bảo mật và phần mềm
chuyên dụng đều được nhà thầu lắp đặt và cung cấp tổng thể. Theo quy trình, những
tín hiệu từ vệ tinh sẽ được các chuyên gia của Trung tâm theo dõi và xử lý liên tục
24/24. Trong trường hợp hoạt động ổn định, thì việc điều chỉnh vệ tinh trở về vị trí
chính xác được tiến hành định kỳ mỗi tuần một lần. Toàn bộ quy trình điều hướng
module, lái hướng pin mặt trời, trên vệ tinh đều xuất phát từ trung tâm này.
Ngoài các nhiệm vụ của trạm điều khiển như: điều khiển vệ tinh bay đúng quỹ
đạo, đúng vị trí tọa độ đã quy định (± 0.05
0
so với vị trí chuẩn ban đầu), theo dõi
hoạt động của các thiết bị vệ tinh,… Trạm điều khiển còn có nhiệm vụ quản lý và
khai thác các dịch vụ vệ tinh như: quản lý về tần số của các dịch vụ tránh trường
hợp gây can nhiễn về tần số, chia băng tần và dung lương hợp lý nhằm sử dụng
công suất của toàn bộ phát đáp có hiệu quả, bảo mật thông tin,…
Đồ án tốt nghiệp Trang 12

GVHD: ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH: Nguyễn Văn Đầy

1.2.2.3. Các trạm mặt đất

Hình 1.9: Sơ đồ khối chức năng trạm mặt đất.
– Hệ thống anten :
Đường kính anten thu, phát của trạm mặt đất thông thường từ 0.6 – 30 m tuỳ theo
tiêu chuẩn của từng loại trạm. Anten được một hệ thống cơ khí vững chắc giữ, đảm

bảo đỡ anten được trong các điều kiện mưa to gió lớn thậm chí động đất.
Hệ thống anten được đấu nối trực tiếp với bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA và bộ
khuếch đại công suất lớn HPA bằng hệ thống ống dẫn sóng. Để ngăn cách giữa tín
hiệu công suất phát và tín hiệu thu về không lẫn sang nhau (vì dùng chung antenna)
người ta dùng bộ lọc thu phát siêu cao ( Diplexer ).
– Hệ thống thu tín hiệu:
Tín hiệu SHF thu từ antenna được khuếch đại lên nhờ LNA, sau đó qua bộ chia
cao tần rồi vào bộ biến đổi xuống (Down Converter) để đổi từ tần số RF xuống
trung tần IF, kế đến qua bộ giải điều chế để thu lại tín hiệu băng tần cơ bản ( Base
Band ). Tín hiệu sẽ được xử lý như giải nén, sửa lỗi ( Redundancy ), giải nhấn (De-
emphasis), triệt tiếng dội (Echo-Cancellation) sau đó các tín hiệu thoại hay truyền
hình được phân kênh để có thể truy xuất dễ dàng theo các tần số sóng mang chuẩn.
Thu các sóng mang trên đường xuống của vệ tinh ở tần số chọn trước, xử lý tín
hiệu này trong trạm để chuyển thành các tín hiệu băng gốc sau đó cung cấp cho các
mạng mặt đất hoặc trực tiếp tới các thiết bị đầu cuối của người sử dụng.
– Hệ thống phát tín hiệu :
Tín hiệu băng tần cơ bản được dồn kênh (Mux), sau đó qua bộ xử lý tín hiệu,
điều chế, tổng hợp tần số, đổi tần cho từng kênh riêng lẻ sau đó qua bộ khuếch đại
antenna
diplexer
Tracking
system
Feed
Combiner

Low
Noise
Amplifier
High
Power

Amplifie
r
Divider

up
Converter
down
Converter
Modulator
Demod
Signal processing Equipment

Mux /demux Equipment

Connection with terrestrial network

1.5. Kết luận chương 18C hương 2 : VỆ TINH ĐỊA TĨNH VÀ KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT 192.1. Giới thiệu chung. 19 Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy2. 1.1. Quá trình tăng trưởng của thông tin vệ tinh địa tĩnh. 192.1.2. Hoạt động của thông tin vệ tinh địa tĩnh 202.2. Vệ tinh thông tin địa tĩnh 222.2.1. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh 222.2.1.1. Phân đoạn khoảng trống 222.2.1.2. Phân đoạn mặt đất 262.2.1.3. Hệ thống cung ứng nguồn và điều hoà nhiệt 272.3. Kỹ thuật trạm mặt đất. 272.3.1. Hệ thống anten. 272.3.1.1. Đặc tính, nhu yếu của anten trạm mặt đất 272.3.1.2. Phân loại anten 282.3.1.3. Các thông số kỹ thuật của anten parabol đối xứng 292.3.2. Dải thông 332.3.3. Kỹ thuật trong truyền dẫn 342.3.3.1. Kỹ thuật đồng nhất : 342.3.3.2. Sửa lỗi mã : 342.3.4. Các thiết bị truyền dẫn số trên mặt đất 352.3.4.1. Số hoá tín hiệu tựa như 352.3.4.2. Thiết bị bảo mật thông tin ( Encryption ) 362.3.4.3. Bộ mã hoá kênh ( Channel Encoder ) 382.3.5. Kỹ thuật điều chế 382.4. Các thông số kỹ thuật cơ bản trên tuyến truyền thông tin 392.4.1. Các mức hiệu suất 392.4.1.1 Công suất bức xạ đẳng hướng tương tự 392.4.1.2. Công suất thu 402.4.2. Các loại suy hao 412.4.2.2. Suy hao do anten thu phát lệch nhau ( hình 2.23 ) 412.4.2.3. Suy hao do không thu đúng phân cực 422.4.2.4. Suy hao do khí quyển 422.4.2.5. Suy hao do mưa và mây 42 Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy2. 4.3. Nhiễu trên tuyến thông tin 462.4.3.1. Các nguồn nhiễu 462.4.3.2. Mật độ phổ hiệu suất tạp nhiễu N462. 4.3.3. Nhiễu nhiệt của một nguồn nhiễu 472.4.3.4. Hệ số nhiễu 472.3.3.5. Nhiệt độ nhiễu của bộ suy hao T482. 4.3.6. Nhiệt độ nhiễu của thành phần tích cực 482.4.3.8. Nhiễu nhiệt của anten T502. 4.3.9. Nhiễu nhiệt ở hệ thống thu 512.4.3.10. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu tại đầu vào decoder 512.4.3.11. Tỉ số nguồn năng lượng của Bit / tỷ lệ tạp âm Eb / N0 ( Energy of NoiseDensity Ratio ) 522.5. Kết luận chương 54C hưong 3 : HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT 553.1. Tình hình chung 553.1.1. Sự tăng trưởng hệ thống thông tinh vệ tinh quốc tế 553.1.2. Sự tăng trưởng hệ thống thông tinh vệ Nước Ta 553.1.3. Thông tin về vệ tinh viễn thông VINASAT-1 553.2. Vệ tinh viễn thông VINSAT 563.2.1. Tầm quan trọng của vệ tinh VINASAT-1 563.2.1.1. Nhà nước 563.2.1.2. Doanh nghiệp 573.2.1.3. Người dân 583.3. Quá trình quản lý và vận hành và khai thác dịch trải qua VINASAT-1 613.3.1. Trạm tinh chỉnh và điều khiển vệ tinh VINASAT-1 613.3.2. Khai thác dịch vụ vệ tinh VINASAT-1 613.4. Các dịch vụ từ vệ tinh VINASAT-1 623.4.1. VINASAT-1 cho Bộ quốc phòng và công an 623.4.1.1. Lựa chọn băng tần 633.4.1.2. Các dịch vụ của hệ thống thông tin vệ tinh quân sự chiến lược 64 Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy3. 4.2. VINASAT-1 cho những nhà sản xuất dịch vụ 653.4.2.1. Phát thanh lưu động 653.4.2.2. Truyền hình qua vệ tinh 663.4.2.3. Dịch Vụ Thương Mại Internet băng rộng 683.4.2.3. Truyền hình hội nghi 703.4.2.4. Thông tin di động qua vệ tinh 703.4.2.5. VoIP và PSTN 713.4.2.7. Thương Mại Dịch Vụ phát hình MPEG-4 723.4.2.8. Đào tại từ xa 733.4.2.9. Ứng dụng vệ tinh trong khí tượng thủy văn 733.5. Dự án VINASAT-2 743.6. Kết luận chương 75C hương 4 : THIẾT KẾ KÊNH TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUA VỆ TINH 764.1. Các thông số kỹ thuật kỹ thuật 764.1.1. Tọa độ vệ tinh 764.1.2. Trạm mặt đất 764.2. Cơ sở phong cách thiết kế tuyến 794.2.1. Tính tuyến lên 794.2.1.1. Tuyến lên khi trời trong 794.2.1.2. Tuyến lên khi trời mưa 804.2.2. Tính tuyến xuống 804.2.2.1. Tính tuyến xuống khi trời trong 804.2.2.2. Tính tuyến xuống khi trời mưa 814.2.3. Tính tuyến tổng 814.2.3.1. Lùi hiệu suất ngõ vào và ngõ ra 814.2.3.2. Độ lợi hiệu suất vệ tinh 824.2.3.3. Quan hệ giữa độ lợi, EIRP và tỷ lệ thông lượng hiệu suất bão hoà824. 2.3.4. Thông số tuyến tổng 834.3. Thiết kế tuyến truyền hình số vệ tinh VINASAT-1 132E 854.3.1. Vị trí đặt trạm mặt đất 85 Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy4. 3.2. Thiết kế giám sát tuyến lên băng Ku 854.3.2.1. Băng Ku khi trời trong 854.3.2.2. Băng Ku khi trời mưa 884.3.3. Thiết kế giám sát tuyến xuống băng Ku 904.3.3.1. Băng Ku khi trời trong 904.3.3.2. Băng Ku khi trời mưa 924.4. Mô phỏng bài toán 934.4.1. Giao diện chương trình chính 934.4.2. Thông tin về chương trình phong cách thiết kế 944.4.3. Giao diện chương trình giám sát và phong cách thiết kế đường truyền vệ tinh 944.5. Kết luận chương : 95K ẾT LUẬN 96T ÀI LIỆU THAM KHẢO 97PH Ụ LỤC … … … … … … … … … … … …. … … … … … … … … … … … … …. … … … Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyTHUẬT NGỮ VIẾT TẮTARQAutomatic Repeat RepuestPhát lại tự độngBBBase BandBăng tần cơ bảnBERBit Error RateTỉ lệ lỗi bítCDMACode Division MultipleAccessĐa nhập cập phân loại theo mãDownlinkTuyến xuốngD / CDown CoverterĐổi tấn tuyến xuốngDEMDemodelationGiải điều chếDTHDirect To HomePhát trực tiếp đến trạm mặt đấtESElementary StreamTrạm mặt đấtETRPEquivalent Isotropic RadiatedPowerCông suất bức xạ đẳng hướngf / dfocal / diameterTiêu cự / đường kính anten parabolFDMAFrequency Division MultipleAccessĐa nhập cập phân loại theo tầnsốFECForward Error ConrectionSửa lỗi bên thuGPSGlobal Positioning SystemHệ thống vệ tinh toàn cầuHDTVHigh Definition TelevisionTruyền hình số độ phân giải caoHPAHigh Power AmplifineKhuếch đại hiệu suất caoIFIntermediate FrequencyTrung tầnIPInternet ProtocolGiao thức mạngIPSIntrusion prevention systemChống xâm nhập hệ thốngISDNIntegrated services DigitalNetworkMạng số đa dịch vụ tổng hợpITUInternationalTelecommunication UnionLiên đoàn viễn thông quốc tếLNALow Nosie AmplifierKhuếch đại tạp âm thấpLOLocal OscillatorDao động nộiĐồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyPCMPulse Code ModulationĐiều biến mã xungPSDNPublic switched data networkMạng chuyển mạch số công cộngPSKPhase shift keyingKhóa dịch phaRFRadio FrequencyTần số vô tuyếnSESSatellite Earth StationThu vệ tinh từ trạm mặt đấtTDMATime Division MultipleAccessĐa nhập cập phân loại theo thờigianTNVNTiếng nói Việt NamTTVT-QSThông tin vệ tinh quân sựTVTelevisionTruyền hìnhUplinkTuyến xuốngUPSUninterupted Power SupplyNguồn điện không khi nào ngắtV / CUp CoverterĐổi tần tuyến xuốngVLANvirtual local area networkMạng LAN ảoVoIPVoice over Internet ProtocolĐàm thoại qua internetVSATVery Small ApertureTerminalsThiết bị đầu cuối kích cỡ nhỏVSWRVoltage Standing WaveRadioHệ số sóng đứngĐồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyDANH MỤC BẢNG BIỂUSố hiệuTên bảngTrang1. 1Q uy định băng tần thông tin vệ tinh2. 1 Độ lợi anten với những đường kính khác nhau ở những băng tầnchính332. 2L ượng mưa tương ứng với tổng thời hạn suy giảm tín hiệu domưa trung bình trong năm432. 4Q uan hệ giữa thông số nhiễu và nhiệt độ nhiễu484. 1Q uan hệ a và a ’ phụ thuộc vào vị trí trạm mặt đất và vệ tinh78Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyDANH MỤC HÌNH VẼSố hiệuTên hình vẽTrang1. 1S ơ đồ đường thông tin vệ tinh1. 2V ệ tinh quỹ đạo thấp1. 3Q uỹ đạo vệ tinh địa tĩnh1. 4S ự suy giảm của sóng vô tuyến trong không gian1. 5S ơ đồ qũy đạo Holmonn1. 6H ệ thống thông tin vệ tinh101. 7C ấu trúc cơ bản của vệ tinh101. 8S ơ đồ khối tính năng của vệ tinh101. 9S ơ đồ khối công dụng trạm mặt đất121. 10B ăng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhậpFDMA141. 11B ăng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhậpTDMA141. 12B ăng thông sóng mang truyền dẫn theo kỹ thuật truy nhậpCDMA151. 13C ác dịch vụ qua vệ tinh162. 1C ấu hình hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh202. 2S ơ đồ cấu trúc bộ phát đáp232. 3S ơ đồ bộ thu băng rộng242. 4C ấu hình trạm mặt đất262. 5 Độ rộng búp sóng anten trạm mặt đất θ3dB ≤ 1,6 O282. 6C ác loại anten dùng trong truyền hình vệ tinh292. 7C ấu trúc của anten parabol đối xứng292. 8T ín hiệu phản xạ trên mặt phẳng anten302. 9Q uan hệ giữa mức nguồn năng lượng ở rìa chảo và tỉ số f / D302. 10G óc bức xạ của anten, beam width 3 dB31Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy2. 11M ô tả quan hệ G, D vàdB3  của anten parabol đối xứng332. 12C ác thành phần của một chuỗi truyền dẫn số qua vệ tinh352. 13N guyên lý truyền dẫn bảo mật372. 14N guyên lý của mã hoá kênh382. 15M ô tả anten đẳng hướng392. 16A nten thực bức xạ vùng A402. 17T ính mức hiệu suất thu402. 18T ính suy hao thu phát412. 19S uy hao do anten thu phát lệnh nhau422. 20L ượng mưa trung bình ( mm / h ) của những vùng trên thế giới432. 21T ính suy giảm do mưa của CCIR442. 22L ượng mưa R0. 01 ( mm / h ) vượt quá 0.01 % của một năm trungbình452. 23T oán đồ xác lập suy hao trên một đơn vị chức năng chiều dài trong mưaγR ( dB / Km ) 462.24 Mật độ phổ hiệu suất nhiễu N0472. 25X ác định giá trị hiệu suất nhiễu472. 26N hiệt độ nhiễu của hệ thống492. 27C ông suất nhiễu của hệ thống những mạch mắc nối tiếp502. 28N hiễu nhiệt mặt đất khi trời trong và khi mưa502. 29N hiễu từ khung trời và mặt đất đến anten502. 30N hiệt độ nhiễu trên hệ thống thu513. 1V ệ tinh VINASAT-1593. 2T ầm bao trùm của sóng băng tần C603. 3T ầm bao trùm của sóng băng tần Ku603. 4T rung tâm tinh chỉnh và điều khiển vệ tinh VINASAT-1 Quế Dương613. 5S ơ đồ tổ chức triển khai mạng mặt đất TTVT-QS64Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy3. 6M ô hình phân phối dịch vụ internet qua vệ tinh683. 7S ơ đồ truyền hình hội nghị703. 8C ác thành phần chính cho hạ tầng mạng di động qua vệtinh703. 9S ơ đồ VoIP và PSTP713. 10M ô hình mạng doanh nghiệp723. 11S ơ đồ phát hình MPEG-4723. 12M ô hình dịch vụ đào tạo và giảng dạy từ xa734. 1M ức tín hiệu trên vệ tinh764. 2G óc mở vệ tinh nhìn về trái đất764. 3C ác góc của anten trạm mặt đất774. 4G óc ngẩng e và góc vị trí a774. 5G óc ngẩng e và 50% góc mở vệ tinh  0774.6 Mô tả tuyến lên ( Uplink ) 794.7 Mô tả tuyến xuống ( Downlink ) 804.8 Quan hệ hiệu suất vào và ra đến bão hòa814. 9 Đặc tính quy đổi hiệu suất của bộ phát đáp vệ tinh824. 10T uyến tổng834. 11C ác mức hiệu suất ở tuyến lên Ku Quy Nhơn884. 12C ác mức hiệu suất ở tuyến xuống Ku Quy Nhơn92Đồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyLỜI NÓI ĐẦUThông tin vệ tinh chỉ mới xuất hiệu trong hơn bốn thập kỹ qua nhưng đã pháttriển rất nhanh gọn trên quốc tế cũng như trong nước ta, mở ra cho một thời kỳmới cho sự tăng trưởng trong mọi nghành nghề dịch vụ khoa học cũng như đời sống nói chung vàđặc biệt ngành viễn thông nói riêng. Ngày nay tất cả chúng ta đang sống trong một quốc tế của thông tin, nhu yếu thôngtin giữa con người với con người ngày càng lớn thuận tiện hơn và tuyệt vời và hoàn hảo nhất hơn nhờvào những hệ thống truyền tin phong phú như hệ thống thông tin vô tuyến hay hệ thốngthông tin hữu tuyến. Các hệ thống này thật sự là phương tiện đi lại cực kỳ có ích vì nócó năng lực liên kết mọi nơi trên quốc tế để vượt qua cả khái niệm về khoảng trống vàthời gian giúp con người thân mật nhau hơn mặc dầu quãng đường rất xa, giúp conngười cảm nhận cảm nhận được đời sống hiện tại của quốc tế xung quanh, thôngtin qua vệ tinh không chỉ có ý nghĩa truyền dẫn so với vương quốc, khu vực còn mangtính xuyên lục địa như vệ tinh toàn thế giới. Nhờ có vệ tinh mà quy trình truyền thôngtin diễn ra giữa những lục địa trở nên thuận tiện và nhanh gọn trải qua nhiều loạihình dịch vụ khác nhau. Thông tin vệ tinh đã được ứng dụng vào nước ta mở màn từ những năm 80 mở ramột sự tăng trưởng mới của viễn thông Nước Ta. Thông tin vệ tinh có nhiều ưu điểmnổi bật là vùng phủ sóng rất rộng, tiến hành lắp ráp nhanh và năng lực cung cấpdịch vụ phong phú cho người dụng. Nó là phương tiện đi lại hữu hiệu nhất để liên kết thôngtin liên lạc với những vùng xa xôi, biên giới, hải đảo nơi mà mạng cố định và thắt chặt không thểvới tới được, đồng thời thông tin vệ tinh nhờ ưu điểm tiến hành lắp ráp và thiết lậpliên lạc nhanh sẽ là phương tiện đi lại liên lạc cơ động giúp ứng cứu kịp thời trong cáctình huống khẩn cấp. Trước khi có vệ tinh VINASAT-1, Nước Ta đã thuê vệ tinh của những nước khuvực để ship hàng cho nhu yếu thông tin. Vệ tinh VINASAT-1 đưa vào sử dụng ápứng ngày càng tăng về trao đổi thông tin, giảm ngân sách thuê vệ tinh của cácnước, … mở ra một bước tiến mới cho viễn thông Nước Ta. VINASAT-1 đang vậnhành và khai thác tốt, sử dụng gần hết hiệu suất và Nước Ta đã có dự ánĐồ án tốt nghiệpGVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyVINASAT-2 sẽ được phóng và đưa vào sử dụng trong vài năm tới. Do đó việc hiểubiết về thông tin vệ tinh là thiết yếu. Từ những yếu tố đó mà đề tài chỉ đi sâu nghiên cứu và điều tra khảo sát về hệ thống thôngtin vô tuyến mà đơn cử là hệ thống thông tin vệ tinh. Phần nội dung của đề tài đượcphân bố gồm 4 chương : Chương 1 : Tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh. Chương 2 : vệ tinh địa tĩnh và kỹ thuật trạm mặt đất. Chưong 3 : Hệ thống vệ tinh viễn thông VINASAT.Chương 4 : Thiết kế kênh truyền dẫn thông tin qua vệ tinh. Ngoài ra còn có một phần phụ lục để bổ trợ nội dung cho một số ít yếu tố cầnđược làm sáng tỏ trong phần nội dung của đề tài. Thông tin vệ tinh là một nghành khoa học kỹ thuật cao, việc tìm hiểu và khám phá nghiêncứu yên cầu phải có thời hạn, kinh nghiệm tay nghề và một kỹ năng và kiến thức sâu rộng. Do đó, chắcchắn đồ án không hề tránh khỏi những thiếu sót, cần được xem xét thấu đáo hơn. Em xin chân thành cảm ơn toàn bộ những quan điểm góp phần của những thầy cô và toàn thểcác bạn để đồ án được hoàn hảo hơn. Xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Nguyễn Đình Luyện đã tạo mọi điềukiện và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời hạn thực thi đồ án. Xin chân thành cảm ơn những thầy, cô giáo Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, trườngĐại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện kèm theo thuận tiện, trợ giúp em trong suốt thời hạn họctập tại trường. Quy Nhơn, ngày 9 tháng 10 năm 2010S inh viên thực hiệnNguyễn Văn ĐầyĐồ án tốt nghiệp Trang 1GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyChương 1 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG VỆ THÔNG TIN VỆ TINH1. 1. Giới thiệu tổng quan về thông tin vệ tinh1. 1.1. Lịch sử tăng trưởng hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế – Tháng 10 năm 1957 lần tiên phong trên thể giới, Liên Xô phóng thành công xuất sắc vệ tinhnhân tạo SPUTNIK-1. Đánh dấu một kỷ nguyên về thông tin vệ tinh. – Năm 1958 bức điện tiên phong được phát qua vệ tinh SOCRE của Mỹ, bay ở vĩđạo thấp. – Năm 1964 xây dựng tổ chức triển khai thông tin vệ tinh quốc tế INTELSAT. – Cuối năm 1965 Liên Xô phóng thông tin vệ tinh MOLNYA lên quỹ đạo elip. – Năm 1971 xây dựng tổ chức triển khai thông tin vệ tinh quốc tế INTERSPTNIK gồm LiênXô và 9 nước XHCN. – Năm 1927 – 1976 Canada, Mỹ, Liên Xô và Indonnesia sử dụng vệ tinh chi thôngtin trong nước. – Năm 1979 xây dựng tổ chức triển khai thông tin hành hải quốc tế qua vệ tinhINMARSAT. – Năm 1984 Nhật Bản đưa vào sử dụng hệ thống truyền hình trực tuyến qua vệtinh. – Năm 1987 thử nghiệm thành công xuất sắc vệ tin ship hàng cho thông tin di động qua vệtinh. – Thời kỳ những năm 1999 đến nay, ý tưởng sáng tạo và hình thành những hệ thống thôngtin di động và băng thông rộng toàn thế giới sử dụng vệ tinh. 1.1.2. Cấu trúc tổng thể và toàn diện và nguyên tắc thông tin vệ tinhHình 1.1 : Sơ đồ đường thông tin vệ tinhTuyến lênVệ tinhTrạm mặt đấtTrạm mặt đấtTuyến xuốngĐồ án tốt nghiệp Trang 2GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyMuốn thiết lập một đường thông tin vệ tinh, trước hết phải phóng một vệ tinhlên qũy đạo và có năng lực thu sóng vô tuyến điện. Về tinh hoàn toàn có thể là vệ tinh thụđộng, chỉ phản xạ sóng vô tuyến một cách thu động và không khuếch đại và biếnđổi tàn số. Hầu hết những vệ tinh thông tin lúc bấy giờ là vệ tinh tích cực. Vệ tinh sẽ thutín hiệu từ trạm mặt đất, ( SES : Satellite Earth Station ) biến hóa, khuếch đại và phátlại đến một hoặc nhiều trạm mặt đất khác. Tín hiệu từ trạm mặt đất vệ tinh, gọi là đường lên ( uplink ) và tín hiệu từ trạmmặt từ vệ tinh về một trạm mặt đất khác đường xuống ( downlink ). Thiết bị thông tinqua vệ tin gồm có 1 số ít bộ phát đáp sẽ khuếch đại tín hiệu ở những băng tần nào đólên một hiệu suất đủ lớn và phát về mặt đất. 1.1.3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh1. 1.3.1. Vệ tinh và những dạng quỹ đạo của vệ tinh – Khái niệm : Một vệ tinh có năng lực thu và phát sóng vô tuyến điện khi đượcphóng vào ngoài hành tinh ta gọi là vệ tinh thông tin. Khi đó vệ tinh sẽ khuếch đại sóng vôtuyến điện nhận được từ những trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến cáctrạm mặt đất khác. Do vệ tinh hoạt động khác nhau khi quan sát từ mặt đất, nhờ vào vào quỹđạo bay của vệ tinh, vệ tinh hoàn toàn có thể phân ra vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh. Mỗi loại vệ tinh có nhưng đặc thù riêng, tùy theo từng loại ứng dụng mà việcsử dụng vệ tinh cũng khác nhau. – Quỹ đạo của vệ tinh : Khi quan sát từ mặt đất, sự chuyển dời của vệ tinh theo quỹ đạo bay người tathương phân vệ tinh thành hai loại : + Vệ tinh quỹ đạo thấp : là vệ tinh hoạt động liên tục so với mặt đất, thờigian thiết yếu cho vệ tinh để hoạt động xung quanh quỹ đạo của nó khác vớichu kỳ quay của quả đất ( loại vệ tinh này được ứng dụng trong việc nghiên cứukhoa học, quân sự chiến lược, khí tượng thủy văn, thông tin di động, … ) Đồ án tốt nghiệp Trang 3GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyHình 1.2 : Vệ tinh quỹ đạo thấp  Ưu điểm :  Phủ sóng được những vùng có vĩ độ cao > 81,3  Góc ngẫng lớn nên giảm được tạp âm do mặt đất gây ra.  Nhược điểm :  Mỗi trạm phải có tối thiểu hai anten và anten phải có cơ cấu tổ chức điền chỉnhchùm tia.  Để bảo vệ liên lạc liên tục trong 24 giờ thì phải cần nhiều vệ tinh.  Ứng dụng : Tổn hao đường truyền nhỏ do vệ tinh bay ở độ cao thấp, nên phùhọp với thông tin di động. Trễ truyền lan nhỏ. + Vệ tinh địa tĩnh : là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng36. 000 km so với đường kính quỹ đạo. Vệ tinh này bay xung quanh toàn cầu 1 vòngmất 24 giờ. Do T bay của vệ tinh bằng T quay của Trái đất và cùng phương hướng ( hướng Đông ), thế cho nên vệ tinh có vẻ như đứng yên khi quan sát từ mặt đất, gọi làvệ tinh địa tĩnh. Hình 1.3 : Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnhQuỹ đạo elipĐồ án tốt nghiệp Trang 4GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy  Ưu điểm :  Hiệu ứng Dopler rất nhỏ do đó việc điêu chỉnh anten trạm mặt đất là khôngcấn thiết.  Vệ tinh coi như đứng yêu so với trạm mặt đất. Do vậy đây là quỹ đạo lýtương cho những vệ tinh thông tin, nó bảo vệ thông tin ownr định và liên tụcsuốt 24 giờ trong ngày.  Vùng phủ sóng của vệ tinh lớn, bằng 42,2 % mặt phẳng toàn cầu.  Các trạm mặt đất ở xa hoàn toàn có thể liên lạc trực tiếp và hệ thống 3 quả vệ tinh cóthể phủ sóng toàn thế giới.  Nhược điểm :  Quỹ đạo địa tĩnh là quỹ đạo duy nhất sống sót trong ngoài hành tinh và được coi là mộttài nguyên vạn vật thiên nhiên co hạn. Tài nguyên này đang hết sạch do số lượng vệtinh của những nước phóng lên ngày càng nhiều. Không phủ sóng được những vùng có vĩ độ lớn hơn 81,3. Chất lượng đườngtruyền phụ thuộc vào vào thời tiết. Thời gian trễ truyền lan lớn, theo đường ngắn nhất có : Từ : trạm – vệ tinh – trạm ( 72.000 Km ) 240 ms. Từ : trạm – vệ tinh – trạm Hub – vệ tinh – trạm ( 154.000 Km ) 513 ms. Từ : trạm – vệ tinh – trạm ( 143.000 Km ) 447 ms.  Tính bảo mật thông tin không cao.  Suy hao hiệu suất cho đường truyền lớn ( gần 200 dB ).  Ứng dụng : Được sử dụng làm quỹ đạo cho vệ tinh thông tin bảo vệ thôngtin cho những vùng co vĩ độ nhỏ hơn 81,3. Là loại vệ tinh được sử dụng phổ biếnnhất, với nhiều mô hình dịch vụ. Nhận xét : Từ những dạng quỹ đạo nêu trên thì vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh sử dụngcho thông tin là lý tưởng nhất vì nó đứng yên khi quan sát từ vị trí cố định và thắt chặt trên tráiđất. Nghĩa là thông tin sẽ được bảo vệ liên lục, không thay đổi trong 24 giờ với những trạmnằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh mà không cần quy đổi sang một vệ tinhkhác. Bởi vậy hầu hết những hệ thống thông tin vệ tinh cố định và thắt chặt đều sử dụng vệ tinh địatĩnh. Đồ án tốt nghiệp Trang 5GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy1. 1.3.2. Phân chia dải tần cho thông tin vệ tinhHình 1.4 : Sự suy giảm của sóng vô tuyến trong không gianHình trên cho thấy sóng điện từ ở tần số thấp bị hấp thụ nguồn năng lượng mạnh khitruyền qua tầng điện li ( đặc biệt quan trọng là mây từ ) và ở tần số cao ( lớn hơn 10G hz ) bị suyhao đáng kể khi truyền qua lớp khí quyển ( mây mù và đặc biệt quan trọng là mưa ). Chỉ có dảitần từ 1-10 GHz là có suy hao tương đối thấp nên được chọn sử dụng trong thôngtin vệ tinh, ta gọi khoảng chừng tần số này là hành lang cửa số vô tuyến ( Radio Window ). Liên đoàn thông tin quốc tế ITU chia quốc tế ra làm 3 khu vực :  Khu vực 1 : gồm Châu Âu, Châu Phi, vùng Trung Đông và Nga.  Khu vưc 2 : gồm những nước châu Mỹ.  Khu vực 3 : gồm những nước Châu Á Thái Bình Dương và Châu Đại DươngTần số phân phối cho một dịch vụ nào đó hoàn toàn có thể phụ thuộc vào vào khu vục. Trong một khu vực một vùng dịch vụ hoàn toàn có thể được dùng hàng loạt băng tần củakhu vực này hoặc phải san sẻ với những dịch vụ khác. Các dịch vụ cố định và thắt chặt sửdụng những băng tần theo băng sau : Bảng 1.1 Quy định băng tần thông tin vệ tinhAttenuation Coefficient ( dB / Km ) Frequency ( Ghz ) ( a ) Ionospheric scintillationNhiễu tầng ion ( b ) Rain attenuationSuy giảm do mưa ( c ) Atmospheric gasesNhiễu khí quyển ( d ) Tropospheric scintillationNhiễu tầng đối lưuRadio Window0. 20.51020300.10.20.52010 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) Đồ án tốt nghiệp Trang 6GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyĐối với thông tin vệ tinh Quốc tế, độ an toàn và đáng tin cậy là rất quan trọng. Do đó việc lựachọn băng tần dùng cho thông tin vệ tinh Quốc tế phải cần được lựa chọn và thămdò kỹ càng. Người ta đã chọn băng C dùng cho thông tinh vệ tinh Quốc tế, còn băngKu trước đây dùng cho thông tin vệ tinh trong nước lúc bấy giờ đã được lan rộng ra cho khuvực. 1.1.3. 3. Ưu, điểm yếu kém của thông tin liên lạc qua vệ tinh : – Ưu điểm : Thông tin vệ tinh là một trong những hệ thống truyền dẫn vô tuyến, sử dụng vệtinh để chuyển tiếp tín hiệu đến những trạm trên mặt đất. Vì trạm chuyển tiếp vệ tinhcó độ cao rất lớn nên thông tin vệ tinh có những ưu điểm so với những hệ thống viễnthông khác đó là : + Giá thành thông tin vệ tinh không phục thuộc vào cự ly giữa hai trạm. Giáthành như nhau khi truyền ở cư ly 5000 km và 100 km. Có năng lực thiết lập nhanhđường truyền giữa những điểm trên mặt đất với cự ly xa địa hình phức tạp nằm trongvùng phủ sóng của vệ tinh, đều này những truyền dẫn thường thì khó hoàn toàn có thể thựchiện được. + Có năng lực thông tin tiếp thị cũng như thông tin điểm nối điểm. Một vệ tinhcó thể phủ sóng cho một vùng rộng lớp trên toàn cầu ( vệ tinh địa tinh ở búp ở sóngtoàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3 mặt phẳng toàn cầu ), như vậy một trạm mặt đất cóthể thông tin với nhiều trạm mặt đất khác trong vùng phủ sóng đó. Nếu có 3 vệ tinhđịa tĩnh phóng lên ở ba vị trí thích hợp thì sẽ phủ sóng toàn thế giới do đó những dịch vụthông tin toàn thế giới sẽ được thực thi. + Có năng lực băng rộng : Các bộ lặp trên vệ tinh thường là những thiết bị băng tầnrộng, hoàn toàn có thể triển khai nhiều dịch vụ băng rộng cũng như những dịch vụ khác. Độ rộngbăng tần của mỗi bộ lặp ( repeater ) hoàn toàn có thể lên đến hàng chục megahertz. Một bộ lặpcó thể được sử dụng cho hai trạm mặt đất trong vùng phủ sóng của vệ tinh. Các hệthống thông tin trên mặt đất thường số lượng giới hạn ở cư ly gần ( ví dụ như truyền hình nộihạt ) hoặc cho những trung kế dung tích nhỏ giữa những thị trường chính. Đồ án tốt nghiệp Trang 7GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy + Dung lượng thông tin lớn : Vì sử dụng ở tần số cao nên băng tần rộng, hơn nữađã vận dụng những biện phát tiết kiệm tân số ( FDMA, TDMA, CDMA, … ). Đáp ứngđược hầu hết những dịch vụ mà trong thực tiễn đề ra. Ít chịu ảnh hưởng tác động bởi địa hình của mặt đất. Do độ cao bay lớn nên thông tin vệtin không bị ảnh hưởng tác động bởi địa hình vạn vật thiên nhiên như đồi núi, thành phố, sa mạc, đạidương. Sóng vô tuyến chuyển tiếp qua vệ tinh là phương tiện đi lại thông tin tốt nhất chocác vùng nông thôn và những vùng chưa tăng trưởng. Thông tin vệ tinh hoàn toàn có thể cung cấpcác dụng vụ đại trà phổ thông cho cả thành phố, nông thôn cũng như miền núi và hảiđảo ( ví dụ truyền hình điện thoại thông minh dung tích nhỏ ). Thông tin vệ tin đẩy nhanh sựphát triển nền công nghiệp và những phương tiện đi lại sử lý số liệu ở nông thôn. + Dịch Vụ Thương Mại thông tin vệ tinh băng tần rộng và hoàn toàn có thể truyền tới bất kể nơi nào trênthế giới để đưa đến việc tìm ra những thị trường mới cũng như lan rộng ra những thị trườngdịch vụ hạ tầng những đường thông tin đã được sử dụng trên mặt đất. Nhờ vệ tinh đãđẩy nhanh sự tăng trưởng của những mạng truyền hình đặc biệt quan trọng là truyền hình cáp, truyềnhình trả tiền ( pay TV ), những nhóm ngôn từ và dân tộc bản địa ( ethnic and language ), cácnhóm tôn giáo, thể thao và những tin tức về đoàn viên. Các dịch vụ mới. Do năng lực đặc biệt quan trọng của thông tin vệ tinh nên đã đưa ra cáckhái niệm mới cho nghành nghề dịch vụ viễn thông. Trước khi có thông tin vệ tinh ( trước năm1958 ), hầu hết những dung vụ viễn thông quốc tế đều sử dụng sóng ngắn phản xạ tầngđiện ly. Thông tin này không phân phối được những nhu yếu do chất lượng xấu, dunglượng thất, băng tần hẹp, ngay cả khi công nghệ tiên tiến của mô hình viễn thông này đạt tớimức số lượng giới hạn. Một ví dụ trong trường hợp cấp cứu, Inmarsat là một dịch vụ vệ tinhmới, nó phân phối tiếng, số liệu và hình ảnh vận tốc thấp di động cho tàu, thuyền, máybay qua vệ tinh. Hiện nay có thêm nhiều dịch vụ như : dịch vụ thoại, Fax, Telex cốđịnh, phát thanh truyền hình tiếp thị, dịch vụ thông tin di động qua vệ tinh, … Các dịch vụ cá thể của khác hàng : Các trạm mặt đất nhỏ với anter kích cỡ bécó thể truy nhập đến những cơ sở tài liệu, những cơ quan bộ và những hệ thống quản lýthông tin. Các trạm này có những thiết bị đầu cuối size rất nhỏ, gọi là VSAT ( very Small Aperture Terminals ). Các đầu cuối này thường đặt tại nhà của kháchĐồ án tốt nghiệp Trang 8GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầyhàng hay những khu vực có những nhu yếu dịch vụ đại trà phổ thông với dung tích nhỏ. Vớicác dịch vụ như : truyền hình vệ tinh, dịch vụ thuê kênh riêng, … Độ đáng tin cậy và chất lượng thông tin cao : do tuyến thông tin chỉ có ba trạm ( mặt đất – vệ tinh – mặt đất ), trong đó vệ tinh đóng vai trò như trạm lặp, còn hai trạm đầu cuốitrên mặt đất nên Phần Trăm hư hỏng trên tuyến rất thấp. Tính linh động và hiệu suất cao kinh tế tài chính : hệ thống thông tin được thiết lập nhanh chóngtrong điều kiện kèm theo những trạm mặt đất cách xa nhau. Đặc biệt hiệu quả kinh tế tài chính cao trongthông tin cự ly lớn, thông tin xuyên lục địa. – Nhược điểm : Tuy nhiên trong thông tin vệ tinh cũng có những điểm yếu kém quan trọng đó là : + Không trọn vẹn cố định và thắt chặt. + Khoảng cách truyền dẫn xa nên suy hao lớp, tác động ảnh hưởng của tạp âm lớn. + Giá thành lắp ráp hệ thông rất cao, nên ngân sách phóng vệ tinh tốn kém mà vẫntồn tại Xác Suất rủi ro đáng tiếc. + Thời gian sử dụng hạn chế khó bảo trì, sửa chữa thay thế và tăng cấp. Do đường đi của tín hiệu vô tuyến truyền qua vệ tinh khá dài ( hơn 70.000 km đốivới vệ tinh địa tĩnh ) nên từ điểm phát đến điểm nhận sẽ có thời hạn trễ đáng kể. Người ta mong ước vệ tinh có vai trò như thể một cột anter cố định và thắt chặt nhưng trongthực tế vệ tinh luôn có sự hoạt động tương đối so với mặt đất, dù là vệ tinh địatĩnh nhưng vẫn có sự giao động nhỏ. Điều này trong hệ thống phải có trạm điềukhiển nhằm mục đích giữ vệ tinh ở vị trí nhất định trong thông tin. Thêm nữa do những vệ tinhbay trên quỹ đạo cách rất xa mặt đất vì vậy việc truyền sóng giữa những trạm phảichịu sử tổn hao lớn, bị ánh hưởng những yếu tố thời tiết và phải đi qua nhiều loài môitrường khác nhau. Để vẫn bảo vệ chất lượng của tuyến người ta phải sử dụngnhiều kỹ thuật bù và chống lỗi phức tạp. 1.2. Kỹ thuật thông tin vệ tinh. 1.2.1. Phóng vệ tinh, xác định và duy trì vệ tinh trên quỹ đạo. 1.2.1. 1. Phóng vệ tinh lên quỹ đạo địa tĩnh. Mỗi vệ tinh được đưa lên qũy đạo theo một trong hai cách sau : Dùng tên lửa đẩynhiều tầng. Đồ án tốt nghiệp Trang 9GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy + Dùng phương tiên phóng nhiều lần : tàu con thoi.  Phương pháp phóng dựa trên qũy đạo Holmonn : Hình 1.5 : Sơ đồ qũy đạo Holmonn – Giai đoạn 1 : Dùng tên lửa đẩy nhiều tầng để đưa vệ tinh lên quỹ đạo LEO cóđộ cao 200K m, V = 7.784 m / s. – Giai đoạn 2 : Tại điểm nâng của quỹ đạo LEO, dùng tên lửa đẩy nhiều tầngthực hiện tăng cường với V = 10.234 m / s để đưa vệ tinh sang quỹ đạo chuyển tiếp Elipcó viễn điểm thuộc quỹ đạo địa tĩnh ( h = 35.786 km ) và cận điểm thuộc quỹ đạoLEO ( h = 200 km ), còn được gọi là quỹ đạo Hohmann. – Giai đoạn 3 : Khi vệ tinh hoạt động qua viễn điểm của quỹ đạo Hohmonn thìsử dụng động cơ đẩy viễn điểm đặt trong vệ tinh để đưa vệ tinh về quỹ đạo địa tĩnhvà về vị trí của nó. 1.2.1. 2. Duy trì vệ tinh trên quỹ đạo. Các việc làm chính được thực thi trong quy trình duy nhất trì vệ tinh trên quỹđạo là : – Các giao động của vệ tinh xung quanh vị trí quỹ đạo theo hướng Đông Tây, Nam Bắc phải được duy trì trong khoảng chừng ± 0.05 – Tư thế vệ tinh phải được giám sát và hiệu chỉnh để bảo vệ anten vệ tinh luônluôn hướng về những vùng mong ước của toàn cầu. 1.2.2. Cấu hình tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh. Cấu hình tổng quát gồm : Vệ tinh địa tĩnh, trạm tinh chỉnh và điều khiển, những trạm mặt đất. Đồ án tốt nghiệp Trang 10GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyHình 1.6 : Hệ thống thông tin vệ tinh1. 2.2.1. Cấu trúc cơ bản của vệ tinh địa tĩnh. – Anten xu thế cho mặt đất, góc tỏa sóng của anten được chọn sao chosóng bao trùm những vùng cần phủ trên mặt đất ( cả nước hoặc cả vùng lục địa ). – Nguồn nguồn năng lượng phân phối cho vệ tinh hoạt động giải trí hầu hết là dùng pin mặttrời. Hình 1.7 : Cấu trúc cơ bản của vệ tinh. Hình 1.8 : Sơ đồ khối công dụng của vệ tinhDownLinkAntennaMUXMixerChannel 2 ectFilter / EqualizerPA orTWTChannelFilteChannel 3TRANSPONDERTDA – Tunnel DiodeAmplifierLO – Local OscillatorPA – PowerAmlifierTWT – Traveling Wave TubeAmlifierDEMUX – Demultiplexing NetworkLowLevelTWTDownconverteRECEIVERTDFilterLOMixeFilterUplinkAntennVệ tinhTrạm mặt đất ( B ) Điều khiếnTrạm mặt đất ( A ) UplinkUplinkDownlinkDownlinkĐiều khiếnQuỹ đạoĐồ án tốt nghiệp Trang 11GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn ĐầyĐầu tiên anten nhận tín hiệu của tuyến lên, kế đến bộ lọc sẽ bỏ đi dãy tần sốkhông mong ước, bộ khuếch đại nâng hiệu suất tín hiệu lên và tín hiệu được dịchxuống dãy tần tương thích với dãy tần của tuyến xuống. Tiếp theo bộ khuếch đại, mạnglưới phân kênh tách những kênh riêng không liên quan gì đến nhau để giải quyết và xử lý như : cân đối, khuếch đại, lọc … tấtcả những kênh sau đó được tích hợp lại và truyền xuống. Để thực thi những công dụng trên, vệ tinh hoạt động giải trí như một trạm chuyển tiếpđơn giải. Thay đổi tần số trên vệ tinh được thực thi bằng những bộ đổi tần. 1.2.2. 2. Trạm điều khiển và tinh chỉnh vệ tinh. Thiết bị ở TT tinh chỉnh và điều khiển được chia thành 2 phần : – Thứ nhất là nhóm thiết bị ăng-ten : Bao gồm những thiết bị để thực thi đưa cáclệnh tinh chỉnh và điều khiển và tích lũy những tín hiệu từ vệ tinh. Nhiệm vụ của anten là thu những tín hiệu tương quan đến tài liệu về tình trạnghoạt động, từ hướng đi cho đến những thông số kỹ thuật cảm ứng bên trong do vệ tinh gửi về. Sau khi tài liệu được đưa vào nghiên cứu và phân tích, giải quyết và xử lý, những lệnh điều khiển và tinh chỉnh thiết yếu cũngđi qua antenna này để phát lên vệ tinh. – Phần thứ hai là phần thiết bị trong nhà, đa phần là máy tính để giải quyết và xử lý thông tinnhận được từ vệ tinh và đưa những lệnh giải quyết và xử lý thiết yếu. Nhiệm vụ giải quyết và xử lý những thông tin mà chiếc antenna gửi về do một hệ thống máytính đảm nhiệm, gồm sever, hệ thống máy trạm, thiết bị bảo mật thông tin và phần mềmchuyên dụng đều được nhà thầu lắp ráp và cung ứng tổng thể và toàn diện. Theo quy trình tiến độ, nhữngtín hiệu từ vệ tinh sẽ được những chuyên viên của Trung tâm theo dõi và giải quyết và xử lý liên tục24 / 24. Trong trường hợp hoạt động giải trí không thay đổi, thì việc kiểm soát và điều chỉnh vệ tinh trở về vị tríchính xác được triển khai định kỳ mỗi tuần một lần. Toàn bộ tiến trình điều hướngmodule, lái hướng pin mặt trời, trên vệ tinh đều xuất phát từ TT này. Ngoài những trách nhiệm của trạm tinh chỉnh và điều khiển như : điều khiển và tinh chỉnh vệ tinh bay đúng quỹđạo, đúng vị trí tọa độ đã lao lý ( ± 0.05 so với vị trí chuẩn bắt đầu ), theo dõihoạt động của những thiết bị vệ tinh, … Trạm tinh chỉnh và điều khiển còn có trách nhiệm quản trị vàkhai thác những dịch vụ vệ tinh như : quản trị về tần số của những dịch vụ tránh trườnghợp gây can nhiễn về tần số, chia băng tần và dung lương hài hòa và hợp lý nhằm mục đích sử dụngcông suất của hàng loạt phát đáp có hiệu suất cao, bảo mật thông tin thông tin, … Đồ án tốt nghiệp Trang 12GVHD : ThS. Nguyễn Đình Luyện SVTH : Nguyễn Văn Đầy1. 2.2.3. Các trạm mặt đấtHình 1.9 : Sơ đồ khối công dụng trạm mặt đất. – Hệ thống anten : Đường kính anten thu, phát của trạm mặt đất thường thì từ 0.6 – 30 m tuỳ theotiêu chuẩn của từng loại trạm. Anten được một hệ thống cơ khí vững chãi giữ, đảmbảo đỡ anten được trong những điều kiện kèm theo mưa to gió lớn thậm chí còn động đất. Hệ thống anten được đấu nối trực tiếp với bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA và bộkhuếch đại hiệu suất lớn HPA bằng hệ thống ống dẫn sóng. Để ngăn cách giữa tínhiệu hiệu suất phát và tín hiệu thu về không lẫn sang nhau ( vì dùng chung antenna ) người ta dùng bộ lọc thu phát siêu cao ( Diplexer ). – Hệ thống thu tín hiệu : Tín hiệu SHF thu từ antenna được khuếch đại lên nhờ LNA, sau đó qua bộ chiacao tần rồi vào bộ đổi khác xuống ( Down Converter ) để đổi từ tần số RF xuốngtrung tần IF, kế đến qua bộ giải điều chế để thu lại tín hiệu băng tần cơ bản ( BaseBand ). Tín hiệu sẽ được giải quyết và xử lý như giải nén, sửa lỗi ( Redundancy ), giải nhấn ( De-emphasis ), triệt tiếng dội ( Echo-Cancellation ) sau đó những tín hiệu thoại hay truyềnhình được phân kênh để hoàn toàn có thể truy xuất thuận tiện theo những tần số sóng mang chuẩn. Thu những sóng mang trên đường xuống của vệ tinh ở tần số chọn trước, giải quyết và xử lý tínhiệu này trong trạm để chuyển thành những tín hiệu băng gốc sau đó phân phối cho cácmạng mặt đất hoặc trực tiếp tới những thiết bị đầu cuối của người sử dụng. – Hệ thống phát tín hiệu : Tín hiệu băng tần cơ bản được dồn kênh ( Mux ), sau đó qua bộ giải quyết và xử lý tín hiệu, điều chế, tổng hợp tần số, đổi tần cho từng kênh riêng không liên quan gì đến nhau sau đó qua bộ khuếch đạiantennadiplexerTrackingsystemFeedCombinerLowNoiseAmplifierHighPowerAmplifieDividerupConverterdownConverterModulatorDemodSignal processing EquipmentMux / demux EquipmentConnection with terrestrial network

Source: https://vh2.com.vn
Category : Trái Đất