Hệ thống thông tin số và thông tin tương tự

ung là 8Khz. Như vậy tốc độ của luồng số ứng với mỗi khe thời gian tương ứng là 8 * 8 = 64 Kbit/s. Trong luồng số chung ở đầu ra là 2048Kbit/s, các khe thời gian này ngoài việc để truyền tínhiệu thoại còn sử dụng để truyền tín hiệu số liệu khác. Việc ghép các luồng số liệu khác vào khe thời gian cần phải đảm bảo tốc độ của các luồng số ghép vào cũng bằng tốc độ của các luồng số tương ứng với khe thời gian đó và bằng 64 Kbit/s. Vì vậy nhiệm vụ đặt ra ở đây là phối hợp tốc độ nhịp giữa luồng số 64Kbit/s độc lập với nhip 64Khz. Luồng số 64Kbit/s trong luồng số chung với nhịp là 2048Kbit/s. III.3.2.2 Tuyến thu. Luồng số thu được ở đầu vào là luồng số chung với tốc độ 2048Kbit/s cho 32 khe thời gian để đảm bảo tách được các khe thời gian tương ứng về đúng các kênh thoại , yêu cầu phải có thiết bị ghép kênh. Luồng số chung thu được ở đầu vào không chỉ riêng cho kênh thoại và kênh số liệu mà trong đó có cả từ mã đồng bộ , từ mã cảnh báo đồng bộ và tín hiệu cảnh báo. Do vậy yêu cầu cần phải có cả các bộ tách các tín hiệu này trong luồng số chung. Để tránh thu nhầm từ mã đồng bộ đa khung 0000 khi kênh rỗi cần tiến hành đảo các bit P1,P3,P5,P7 . Vậy đầu thu phải đảm bảo bit trở lại trước khi tách được chúng về các tấm kênh. Nhằm cho người sử dụng luôn nắm chắc tình trạng hiện hành của máy là kịp thời có các biện pháp xử lý thì một yêu cầu đặ ra đối với các máy ghép kênh PCM cơ sở 30 kênh là phải có hệ thống cảnh báo và chỉ thị cảnh báo. Có hai loại cảnh báo là cảnh báo tại chỗ và cảnh báo từ xa. Cảnh báo tại chỗ : Là cảnh báo về trạng thái hoạt động của máy tại chỗ nào là cảnh báo cho nguồn , chỗ nào là cảnh báo với mất đồng bộ , mất tín hiệu thu khi lỗi vượt quá trị cho phép. Cảnh báo từ xa : Là giúp cho người sử dụng biết được trạng thái làm việc của máy cần lien lạc trong cấu trúc khung và đa khung , người ta dành các bit P2 khung lẻ khe Ts0 và bit P5 khe Ts16 khung F0 cho cảnh báo mất đồng bộ từ xa. Do vậy phần thu của đối phương mất đồng bộ sẽ có tín hiệu gửi ngược lại cho bên phát qua các bit dành cho cảnh báo này để bên phát xử lý kịp thời. Tín hiệu đưa về thuê bao phải là tín hiệu thoại tương ứng tự do . Với tín hiệu số của từng kênh sau khu được tách ra từ bộ tách kênh phải được qua bộ biến đổi số sang tương tự ( D/A ) , được tiến hành qua hai bước là : Giải mã tín hiệu ở đây sẽ bị méo do quá trình lượng tử hoá gây ra, xong điều đó nằm trong phạm vi cho phép , còn méo do đường truyền là rất nhỏ. Đối với tín hiệu báo hiệu thì sau khi bộ tách bit báo hiệu tách được các tín hiệu báo hiệu trong luồng số chung của các kênh tương ứng , tín hiệu này sẽ đưa tới bộ thu chuông của các kênh để nhận được động tác phù hợp , chẳng hạn như rung chuông. Một yêu cầu quan trọng nữa trong truyến thu là yêu cầu về đồng bộ : đó là đồng bộ giữa phần thu và phần phát đồng thời đồng bộ trong phần thu . Để đảm bảo cho tách kênh , tách từ mã đoòng bộ , táhc các bit báo hiệu kênh và các bit cảnh báo từ xa một cachs chính xác , trước tiên phải đảm bảo bên thu làm việc đồng bộ với bên phát , đảm bảo yêu cầu chính xác về pha của xung nhịp 2048Khz/s . Sauk hi đã có xung nhịp 2048Khz/s chuẩn về pha và tần số ta sẽ tạo ra các xung địa chỉ . Đây là các xung định bit và xung định khung thì tương tự bên phát thời điểm thu nhận từ mã đồng bộ sẽ tương ứng với trạng thái bắt đầu được quy định bởi vị trí của từ mã đồng bộ trong cấu trúc khung. Ngoài ra , còn một yêu cầu chung nữa không thể thiếu được đó là nguồn cung cấp , phải đảm bảo nguồn cung cấp cho các khối máy. Ghép kênh các mức điện áp theo mức yêu cầu , đáp ứng đồng thời về chỉ tiêu độ ổn đinh, bất cứ suy giảm chất lượng nào về nguồn cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng và công suất làm việc của máy. CHƯƠNG IV.KỸ THUẬT TRUYỀN SÓNG VÔ TUYẾN TRONG TẦM NHÌN THẲNG. IV.1 Các loại tính toán. IV.1.1 Khái niệm về các loại tính toán. Mục tiêu của các tính toán đường truyền dẫn nhằm xác định các tổn hao và tăng hữu ích trong một hệ thống và từ đó xác định các độ dữ trữ pha đinh, các xác suất vượt độ dự trữ pha đinh , xác suất gián đoạn thong tin, các yêu cầu phân tập và các loại Anten cũng như các độ cao của Anten. Các tính toan đường truyền tường tác hữu cơ và có thể trải qua nhiều giai đoạn tiền thiết kế trước khi đi đến thực hiện được các tính toán cuối cùng . Điều này tiến hanh sao cho không vượt quá độ dữ trữ pha đinh đối với một lượng thời gian không trái với chỉ tiêu chất lượng thích hợp và các mục tiêu sử khả dụng. Độ dự trữ pha đinh đồng đều và hiệu giữa mức tín hiệu thu được không bị pha đinh , giá trị mức tín hiệu thu được thấp nhất với tỷ lệ lỗi bit không lớn hơn 10-6 và 10-3 đo ở đầu ra băng cơ sở của máy thu trên kênh có ý nghĩa là sẽ có 2 độ dự trữ pha đinh đồng đều được quan tâm trong các tính toán. IV.1.1.1 Các tính toán chỉ tiêu chất lượng. Tính toán chỉ tiêu chất lượng là nhăm xác định xác suất vượt các chỉ tiêu BER , bằng cách sử dụng các giá trị của các xác suất được tìm ra trong các tính toán đường truyền, các mục tiêu BER được sử dụng sao cho BER không lớn hơn các giá trị sau đối với mạch phân cấp cao. 1 x 10-6 trong khi hơn 0,4 d/250% của tháng bất kỳ đối với thời gian hợp thành 1 phú, với 280< d <2500Km. 1 x 10-6 trong khi hơn 0,45% của tháng bất kỳ đốii với thời gian hợp thành 1 phút , với d < 280 Km. 1 x 10-6 trong khi hơn 0,054 d/2500% của tháng bất kỳ đối với thời gian hợp thành 1 phú, với 280 < d <2500Km. 1 x 10-3 trong khi hơn 0,006% của tháng bất kỳ đối với thời gian hợp thành 1 phút , với d < 280 Km. IV.1.1.2 Tính toán nhiễu( giao thoa). Các tính toán này hình thành nhằm để kiểm tra tỷ số sóng mang trên nhiễu tại ngưỡng của máy thu và độ suy giảm ngưỡng gây nên , tuân theo các giá trị được sử dụng trong tính toán đường truyền. IV.1.2 Các tính toán đường truyền. Các tính toán đường truyền là hoàn toàn bao trùm nhiều vấn đề đã được giải quyết . Để tính toán vấn đề này một cách hợp lý, rất nhiều công việc ban đầu cần phải làm. Việc này đòi hỏi phải thu được một cặp tần số trong băng tần CCIR đã cho , xác định tuyến, tạo nên các bản đồ của sở đo đạc và tạo ra các bản dồ hiện trường . Điều này được thực hiện sẽ hình thành một số quan điểm về sự cấu trúc của hệ thống , trong tất cả các xông việc này có thể phải tiến hành nhiều tháng và không sự kiện nào giải quyết một nhẹ nhàng cả. Một sai sót trong quá trình này thì sau này phải trả bằng một nguồn tiền lực đáng kể. Giả thiết rằng có thể có một cặp tần số hoặc nhiều hơn và cũng giả thiết rằng hai điểm đầu cuối vô tuyến là đã biết, vấn đề đầu tiên để lập kế hoạch là bố trí hệ thống vô tuyến giữa hai đầu cuối này thế nào. ? IV.1.2.1 Các tính toán - Mặt cắt nghiêng của đường truyền. Đánh dấu 2 đầu cuối trên bản đồ của sở đo đạc , tỷ lệ 1: 10000 hoặc lớn hơn. Nếu các đầu cuối năm trên các bản đồ khác nhau thường là như vậy, đánh dấu các điểm trên các bản đồ tương ứng và ghi rõ ra nếu một con dao khổng lồ cắt rời quả đất dọc theo hướng của tia vô tuyến. Giai đoạn đầu tiên tạo nên nó là vẽ trên bản đồ lien kết của sở đo đạc đã chắp lại một đường mảnh bút chì phải mở rộng giữa hai vị trí đã đề xuất. Điều này có nghĩa là đường mảnh bút chì phải mở rộng vượt qua một số bản dồ trung gian. Để khắc phục độ không chính xác của phương pháp này do không phối hợp và giảm lượng không gian cần thiết thì có thể sử dụng phương pháp sau để xác định kinh độ , vĩ độ của các điểm mà ở đó tia đi qua các mép bản đồ . Như thế phương pháp này cho phép sử dụng một bản đồ cho một lần và cho phép vẽ đường ngang qua bản đồ trung gian và không cần chắp nó lại với bất kỳ bản đồ nào khác . Hình 4.1 chỉ ra đồ thị của một số bản đồ phải được đặt kề nhau sao cho đường truyền giữa vị trí A và B có thể nối bằng một đường thẳng. `Lga Vĩ độ Lgc Lge ? lgB Ltf ? Ltf Kinh độ Ltd Lt?A LgA LtB 16 1 2 4 3 5 8 19 10 20 14 15 13 Bản đồ AZa Trạm A Trạm B Hình 4.1: Đường truyền xuyên qua trên các bản đồ khac nhau đối với một tuyến Viba tầm nhìn thẳng. Đường truyền có độ dài d đã được thể hiện giao nhau với mỗi một bản tại các điểm a,b,c,d,e và f. Tại các điểm giao nhau , a,c và e các vĩ độ đã biết nhưng chưa biết kinh độ . Tương tự tại các điểm b,d và f đã biết các vĩ độ nhưng chưa biết các kinh độ. Trong phụ lục liệt kê chương trình tín toán HP.41 của Hewlett Packard truyền thực lên các bản đồ , xuất phát từ quyết định về điểm A , dọc các đường đồng mức độ cao theo đưòng bút chì đến điểm B và luỹ tiến một đồ thị độ cao ( tung độ) thường biểu thị bằng mét, đối với khoảng cách tính toán bằng Kilomét . Điều này biểu thị mặt nghiêng đường truyền cơ bản. Trên mặt nghiêng này , có cả các độ cao của các cây cũng như các vật đo đạc , các ảnh hưởng của chỗ lồi mặt đất. Điều này có nghĩa rằng cần phải biết các giá trị cực đại và cực tiểu của hệ số k. h = 4 / 51 = d1d2 / k (met) Trong đó : d1 : là khoảng cách từ điểm A đã quyết định. d2: là khoảng cách từ điểm b bằng Kilomet. k : là hệ số bán kính của quả đất. h: là độ lồi thực ở khoảng cách d1, từ vị trí A biếu thị bằng mét . Với giá trị cực tiểu của hệ số k ( trường hợp xấu nhất) đã được tính đối với độ dài đường truyền. Độ lồi của quả đất được vẽ ra trong một số trường hợp nó có thể được sử dụng thuận lợi giấy mặt cắt nghiêng chuẩn bị sẵn đã vẽ độ lồi quả đất với k = 4/3. Ưu điểm của việc sử dụng hệ số k tối thiểu là có thể xác định được trường hợp xấu nhất đối với phadinh khúc sạ hoặc vật chắn mà nó không vượt với 99,9% của tháng xấu nhất . Nếu mặt cắt đó của đường truyền chứng tở rằng các vật chắn có mặt trên đướng truyền với hệ số k bé nhất này, có thể tính được lượng tổn hao khúc xạ với cacs độ cao Anten đa cho trong khoảng cực đại 0,01% thời gian và do đó có thể dựa vào xem xét khi xác định độ dự trữ pha đinh phẳng yêu cầu. Khi vẽ các mặt cắt nghiêng trên giấy đồ thị chữ nhật bao gồm một số sấp xỉ : + Bề mặt quả đất được vẽ như một cung Parabol, chính xác hơn là một cung tròn vì phương trình h = (4/51).d1.d2/k(met), là phương trình Parabol biết rằng : d2 = d – d1, ta có thể sắp xếp lại là : h – (d bình phương)/51k = -4((d1 – d/2) tất cả bình phương)/51k + Tiêu cự của Parabol là 1/51k và đã có sựu tịnh tiến dọc theo trục X một lượng d/2 va dọc theo trục Y một lượng (d bình phương)/51k . Tuy nhiên, lỗi tồn tại trong phép gần đúng này bé hơn 0,03%. IV.1.2.2 Xác định độ cao Anten bằng tính toán. Xem sơ đồ 4.2. Độ cao cực đại Bi của tia vô tuyến cần phải có tại điểm di dọc theo đường truyền, được cho bởi tổng của đọ lồi mật cắt Ei , độ cao vật chắn Ei , độ cao Ti và bán kính của miền Fresnet F1 nhân với hệ số hở C liên quan đến nó đó là : Bi = Ei(k) + (Oi + Ti) + CF1 = 4/51(d – di)dik + (Oi + Ti) + 17,32[di(d – di )/df ] mũ ½ (1) Trong đó : d : là độ dài của đường truyền dẫn (km). di : là khoảng cách từ vị trí A (km). k : là hệ số bán kính của quả đất. c : là hệ số hở. FSK : là tần số (Ghz) d1 d h1 ali B1 CF1 Ti Ei Oi ha2i h2 Hình 4.2 : Xác định độ cao tối thiểu Bi của tia đối với độ hở của 1 vật chắn. Hình 4.3 ( a & b ) chỉ ra hai biểu đồ từ đấy sử dụng hình học đơn giản , có thể xác định mối tương quan hình học giữa độ cao Anten và B1 , đó là : hA2i = h1 + hA1 + [ B1 – (h1 + hA1) ] .( d1/d2 ) – h2 (2) và hA1i = h2 + hA2 + [B1 – (h2 + hA2)].( d/di ) – h1 (3) Trong đó : Bi : là độ cao tia vô tuyến cho bởi phương trình ( 1) . h1,h2 :là độ cao cố định của các Anten ở một trong hai vị trí tương ứng (m). * Các phương trình này cho mật độ cao yêu cầu hA2 hoặc hA1(mét) của Anten của mỗi đầu nhằm để làm hở một vật chắn nếu vẫn cố định Anten kia. d d1 B1 Ei h2 + ha2 h2 + ha1 d -d1 Ө Ө (a) h1 + ha1 ha11 + h1 Ө Ө (b) d d1 d – d1 Hình 4.3 : Đồ thị sử dụng để tính độ cao của Anten hA1 và hA2 nếu cố định Anten đầu Xa d1 d2 d3 d4 d ha14 ha13 ha12 h2 + ha2 h2 B4 h1 B3 B2 B1 Hình 4.4 : Các ảnh hưởng của các vật chắn B1 đến B4 đối với độ cao Anten. Hình 4.4 chỉ ra các ảnh hưởng điển hình tia cần phải đi thế nào khi một độ cao Anten là cố định ha2 , nếu tia đựoc làm hở khỏi các vật chắn B1 đến B4 đựoc định vị tại các điểm khác nhau dọc theo đường truyền d1 đến d4. Đối với hA12 và hA13 , Anten yêu cầu đặt trên mức mặt đất của hiện trường , nếu hai vật chắn được biểu thị bởi B1 và B3 đã đựoc làm hở. Đối với trường hợp các vật chắn biểu thị B2 và B4 , Anten có thể được bố trí ở mức mặt đất , ngay cả dù các giá trị hA12 và hA14 biểu thị là độ cao mặt đất h1 không cần thiết.Nói cách khác , Anten sẽ cho phép độ hở đúng của các vật chắn biểu thị bởi B2 và B4 bằng cách đặt nó bên kia sườn đồi hoặc ở mật độ nâng thấp hơn được thích hợp khác. Thường các phương trình (2) và (3) được điưa vào chương trình trong máy tính. Chương trình có thể đặt sao cho hệ số hở C khác nhau và với các hệ số khác nhau , hai phát triển được tính toán để tạo ra một độ cao Anten tối thiểu ở cả hai đầu cuối mà độ cao đó làm hở tất cả các vật che dọc đwongf truyền . Có thể thu được cùng một kết quả bằng cách tính toán nhân công . Khi cố định độ cao Anten ở đầu cuối và lựa chọn trong tất cả tính toán đã làm đối với mỗi vật chắn , giá trị độ cao Anten cực đại cần thiết ở đầu cuối kia để lmà hở vật chắn sau đó lặp lại tính toán này đối với hệ số k khác nhau và đối với giá trị độ cao Anten cố định khác nhau . Sau lúc làm điều này việc tính toán được lặp lại bằng cách cố định Anten ở đầu cuối kia và thay đổi độ cao cố định của Anten cố định trước . Một hệ số khác đã được xem xét và đưa các tính toán , đó là hệ số của điểm phản xạ , một điều có thể xảy ra đối với việc tính toán các giá trị độ cao tối thiểu của các Anten là miền phản xạ đất hở nên đặc biệt quna trọng . Nếu các hồ , các đầm lầy được biểu thị trên mặt xuyên của đường truyền thì bảo đảm tránh được miền phản xạ không mong muốn trong quá trình tính toán độ cao của Anten. Việc tính toán điểm phản xạ thường đựoc hoàn thành đồng thời vấn đề tính toán điểm phản xạ. IV.1.2.3 Độ hở cận cảnh của Anten đối với miền gần. Đối với các miền gần Anten ở đầu cuối của tuyến , cần yêu câu một độ hở đặc biệt của miền Fresnel thứ nhất . Điều này vì trường của Anten có đặc tính khác so với trường xa . Phạm vi trường gần chỉ ra trên hình 4.5. 30 độ 30 độ 10m Hình 4.5 : Các yêu cầu độ hở của trường gần Anten. Nói chung , có yêu cầu độ hở hành lang theo vòng tròn bán kính 10m đối vói yêu cầu trường gần và độ hở bổ xung 10 để làm hở trường gần của Anten một cách thích hợp . Miền tổng cộng mở rộng đến L1 met trong mặt phẳng ngang, L2 mét trong mặt phẳng đứng xuất phát từ Anten . Khoảng cách L1 có thể được xác định từ công thức : L1 = d/2 -[(d/4)(d- 4f/3) ] mũ ½ . Trong đó : d: độ dài đường truyền (km). FSK: tần số sóng mang (ghz). Nếu L1 biến thành âm hoặc ảo thì sẽ lấy giá trị 10km. Khoảng cách L2 có thể coi như là gần đúng của nghiệm phương trình: [300L2.(d-L2)/fd]mũ ½ +(h1-h2)L2/d +[ L2(d-L2) ]/(12,75-10) = 0 Trong đó : L2 : sẽ vào khoảng cách 2L1/3 (met) h1,h2 : có độ cao Anten trên mực nước biển trung bình (met). k : là hệ số. Khác với phần trên vì không xem xét miền Fresnel khoảng cách trường gần mở rộng trong hướng truyền dẫn đối với một Anten đặc biệt có thể tính theo: Khoảng cách trưòng gần = D mũ 2/2λ = 1,5(Dmũ2).f Trong đó : D : là đường kính của đĩa Anten(met). f : là tần số sóng mang Ghz. Độ hở phải bằng 2 lần giá trị cho bởi phương trình (1) . Đẩm bảo là các vật cản bất kỳ sẽ hợp lý và đúng trong trường xa , độ mở rộng miền trong mặt phẳng đứng của Anten sẽ nằm trong trường gần bởi (2 mũ ½ ).D IV.2 CÁC TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG. IV.2.1 Tính toán chỉ tiêu chất lượng . Tính toán chỉ tiêu chất lượng cho các chi tiết chỉ tiêu chất lượng dự tính đối với một chặng chuyển tiếp phát vô tuyến cũng như đối với cả hệ thống . Độ dự trữ lien quan đến mục tiêu xác định cũng được tính toán . Cả hai chỉ tiêu chất lượng và tính toán đường truyền dựa trên các tham số kế hoạch của hệ thống trong các điều kiện làm việc bình thường. Dưới đây mô tả mỗi một bước tính toán chỉ tiêu chất lượng cũng như các tính toán mặt chiếu của đường truyền : 1.Độ dài của đường truyền : Đây là tổng tất cả các độ dài chặng tiếp phát tính bằng Km . Nếu chỉ xét một chặng thì nó là bộ dài của chặng tiếp phát. 2.Số trạm tiếp phát trong đường truyền : Tuỳ thuộc vào độ dài của đường truyền. 3.Số trạm lặp: Số trạm lặp bằng số trạm tiếp phát khi tái sinh số diễn ra ở mỗi một trạm lọc. 4.Xác suất vượt BER: Đây là xác suất tổng đối với các trạm tiếp phát khác nhau tương ứng với xác suất vượt BER . Điều này có nghĩa là sẽ có hai tổng : * Một là tổng xác suất BER > 10mũ -3, trong đó mỗi một xác suất được xác định một cách riêng lẻ từ bước 40. * Hai là .. Trong đó : H là số trạm lặp tiếp phát trong tuyến. 5. Gián đoạn đo thông tin pha dinh lựa chọn tháng xấu nhất. Điều này tính toán bằng cách sử dụng phương pháp Majơli mô tả hoặc bằng cách sử dụng phương trình : Xác suất BER > 10mũ -3 đối với pha đinh lựa chọn = Ở đây η là thời gian xuất hiện pha đinh nhiều tia và được cho bởi phương trình sau : 1 với P0 > 0 1,44.P0 với P0 < 10 mũ -2 η = 0,182.(P0 mũ 0,7) với 0,1<P0<2 Giá trị P0 được xác định trong bước 3 của các bước tính toán đường truyền. 6.Gián đoạn thông tin tổng. Đây là tổng % của bước 4 &5 của bước tính toán chỉ tiêu chất lượng. 7.Mục tiêu . Mục tiêu CCIR với mạch cấp cao đối với các giây lỗi trầm trọng là : a.BER sẽ không vượt quá giá trị 1.10mũ -3 trong hơn 0,054L/2500% của tháng bất kỳ đối với thời gian hợp thành một giây . Độ dài của tuyến hoặc mạch : 280Km < L < 2500Km. b.BER sẽ không vượt quá giá trị 1.10mũ-3 trong hơn 0,0006% tháng bất kỳ đối với thời gian hợp thành một giây. Độ dài của tuyến hoặc mạch <280Km. Trong thực tế chỉ có thể xét một trạm tiếp phát < 280 km mặc dù không hoàn hảo đúng với kiến nghị của CCIR , nhưng có thể xem như độ dài phân thành từng đoạn thẳng ; Như vậy mục tiêu đối với d < 280Km = 0,0006.d/280%. Đề nghị của CCIR đối với chit tiêu bậc nội hạt sử dụng cho mỗi một hướng và mỗi một kênh 64 Kbit/s: BER không vượ quá giá trị 1.10 mũ -3 trong hơn một phần A của tháng bất kỳ với thoài gian hợp thành một giây . Giá trị A đề nghị trong khoảng 0,005 đến 0,015 . mục tiêu này có thể so sánh đối chiếu với mục tiêu đã tính trong bước 4 & 5 của các tính toán chỉ tiêu chất lượng. 8.Mục tiêu : Mục tiêu CCIR đối với một mạch bận cao trong các phút suy giảm chất lượng là : a.BER không vượt quá giá trị 1.10 mũ -6 trong hơn 0,4L/2500% của tháng bất kỳ đối với thời gian hợp thành một phút , ở đó độ dài của tuyến 280Km. b.BER sẽ không vượt quá giá trị 1.10 mũ -6 trong hơn 0,045% của tháng bất kỳ đối với độ dài của tuyến < 280 Km . Tương ứng đối với đề nghị ở trên(không phải CCIR) đối với các giây lỗi trầm trọng với độ dài một trạm tiếp phát d , mục tiêu các phut suy giảm có thể được coi là : d < 280 Km = 0,045.d/280%. Đề nghị CCIR đối với mục tiêu chỉ tiêu chất lượng bậc nội hạt có thể ứng dụng cho mỗi một hướng và mỗi một kênh 64Kbit/s là : BER sẽ không vượt quá giá trị 1.10mũ -6 trong hơn B% của tháng bất kỳ với thời gian hợp thành 1 phút . Đề nghị giá trị B nămg trong khoảng 0,5 đến 1,5 , mục tiêu này có thể so sánh đối chiếu với mục tiêu đã tính trong bước 5 của các tính toán chỉ tiêu chất lượng. 9.Có thể xác định độ dự trữ đối với mục tiêu xuất phát từ dộ dự trữ chỉ tiêu chất lượng 10log( % mục tiêu)/(% tính toán) DB. 10. Đối với một chặng tiếp phát : chỉ tiêu chất lượng với hệ số nâng cao của bộ cân bằng Ic có thể được tính bằng cách chia xác suất BER > 10 mũ -3. 11. Đối với mỗi một chặng tiếp phát , chỉ tiêu chất lượng khi có hệ số nâng cao của bộ cân bằng và phân tập không gian có thể được tính bằng cách chia bước 8 của các tính toán chỉ tiêu chất lượng với hệ số nâng cao phân tập Ios như đã cho trong bước 4 &5. Biết rang hiệu ứng tăng cường sẽ tạo ra kết quả tốt nhất. 12. Đối với mỗi một trạm tiếp phát , chỉ tiêu chất lượng khi có hệ số nâng cao của bộ cân bằng Ie có thể được tính toán bằng cách chia xác suất của BER > 10 mũ -6 . 13.Có thể xác định xác suất đã được nâng cao vượt BER > 10 mũ -6 đối với trường hợp đó sử dụng bộ cân bằng tự thích nghi , bộ tổ hợp và phân tập không gian. IV.2.2 Các tính toán khả năng sử dụng. TA chi có thể tuyên đoán các nguyên nhân không sử dụng đuợc bằng thống kê và không định trước được, cần phải sử dụng các yếu tố của thiết bị vô tuyến , cấp nguồn, tuyến lan ,giao thoa, các tác động của thiết bị phụ trợ và con đường để đánh giá sơ bộ đặc tính không thể sử dụng được. Đặc tính không thể sử dụng được , được định nghĩa là BER > 10 mũ -3 trong hơn 10 giây, hoặc tín hiệu số bị gián đoạn (tức là mất đồng chỉnh hoặc mất tín hiệu định thời gian). 1.Độ không sử dụng được của thiết bị. Độ không sử dụng được của thiết bị hệ thống được xác định là 100% độ xác định của hệ thống. 2. Độ không xác định do mưa. Từ phương trình Ap = 0,12(A0,01).Pmũ[-(0,546 +0,043(logmũp) ] dB Trong đó : Ap là tiêu hao (dB) , vượt trong P% thời gian. Nó đã xác định thời gian gián đoạn thông tin trung bình đói với độ dự trữ pha đinh F.Ma, tức là phương trình : [F.Ma/0,12(A0,01) ] = Pmũ[-(0,546 +0,043(logmũp) ] Yêu cầu giải P, % thời gian gi án đoạn thông tin . Thường mưa kéo dài hơn 10 giây , nếu giá trị P thu được sẽ biểu diễn đặc tính thời gian không sử dụng trong tháng xấu nhất. 3. Đặc tính không sủ dụng được do pha dinh nhiều tia. Mặc dù thời gian “không có thể” thường không xuất hiện khi mưa , nhưng nó sẽ đóng góp vào đặc tính không sử dụng được ở thời điểm khác. Giá trị Pu có thể được tính toán đối với một đoạn bằng cách tính cho mỗi một trạm tiếp phải riêng biệt như đã xác định trong bước 4&1 và tổng các giá trị. Nếu nhân giá trị này với 100 sẽ cho % không thể sử dụng được , tức là : % xác suất của một tuyến trở lên không thể sử dụng được =.. ở đây I = 1,2.,H là số trạm tiếp phát trên toàn tuyến. 4. Đặc tính không sủ dụng được do pha dinh nhiều tia( lựa chọn) Điều này có thể được xác định bằng tích của độ gián đoạn pha dinhnhiều tia, như đã xác định ở bước 6 khi tính toán chỉ tiêu chất lượng và P10 như đã xác định trong bước 3 & 8 khi tính toán đường truyền. 5.Lỗi do con người. Điều này thường được cho một giá trị là 0,3% của thời gian nhwng với trạm không có người thì không được tính. 6.Mục tiêu. Không sử dụng được của CCIR cho 0,2% với một mạch vô tuyến từ đầu cuối này đến đầu cuối kia dài 2500Km, nó bao gồm các đầu cuối nội hạt,nhưng không có lượng lỗi của con người. Khi xem xet thảo luận trong đoạn 7,5,3 thì đặc tính không sử dụng được của một mạng đường trục được phân là 0,06% của tổng sô độ không sử dụng được 0,2%. Hệ thống hành trình ngược ở mỗi một đầu cuối đóng góp là 0,0225% và mạng phân phối nộ hạt đóng góp là 0,0325% . Các giá trị có thể có thể coi như là các giá trị yêu cầu đối với mạng 2500km. Đối với một nước nhỏ thì độ dài toàn tuyến 2500Km có thể là một giá trị không thực tế, vốn dĩ nó chỉ có độ dài từ đầu cuối này đến đầu cuối kia là1200km. Một giá trị gần đúng thực tế hơn có thể sử dụng là 0,06% dành cho các mạng đường trục vô tuyến chuyển tiếp số, với một tỷ lệ của độ dài cực đại này chỉ có thể sử dụng nối đối với một hệ thống vô tuyến. Ví dụ: Nó có thể chỉ 600Km hoặc 600Km có thể là khoảng cách lớn nhất dự tính sử dụng cho sợi quang. Như vậy việc bố trí một đường trục vô tuyến chuyển tiếp 600Km có thể lấy 0,06% và đối với các mạch hoặc các trạm tiếp phát ngăn hơn 600Km, thì có thể lấy tỷ lệ % độ không dung được cho phù hợp. Việc bố trí 0,2% con số không sử dụng đuợc cho các phần tử mạch khác nhau(mạch hành trình ngược, nọi hạt) phụ thuộc vào nhà chức trách, người chủ quản lý hệ thống. Đối với thảo luận này chứng ta chấp nhận các giá trị sau : * Mục tiêu không sử dụng được của hành tình ngược ( mỗi một đầu cuối) =0,0225%. * Các hệ thống khác( cáp quang) L < 600Km = 0,03L/600% Km. * Tổng (L = 600) = 0,2%. Việc định tỷ lệ % độ không sử dụng đuợc theo khoảng cách là một cách có khả năng thực tế nhất, để khắc phục vấn đề khó khăn trong thiết kế hệ thống liên hợp với một mạng đường trục có tuyến thay thế. Việc gọi đến mọt nơi nào đó trong một nước có thể đạt mục đích dụ định của nó thông qua nhiều tuyến khác nhau. Mỗi tuyến sẽ có một độ dài đường truyền khác nhau và do đó sẽ bố trí độ không sử dụng đựoc khác nhau. Tuy nhiên , tuyến dài nhất sẽ được coi là trường hợp xấu nhất, do đó nó được phân bố giá trị không sử dụng được là 0,06%. Mặc dù phương pháp này thực tế có thể rất đặc biệt đối với các trạm phát ngắn, ở đó % không sử dụng được là cực kỳ nhỏ. Để thoả mãn các mục tiêu nhở này có nghĩa là phải xét một thiết kế tương đối đắt. CHƯƠNG V.GIỚI THIỆU VỀ MÁY THU PHÁT TÍN HIỆU VIBA SỐ RMD-1504. V.1.Các chỉ tiêu kỹ thuật , đặc điểm tính năng và tác dụng của máy thu phát tín hiệu ViBa số RMD-1504. V.1.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản. Hiện nay ở miền bắc nước ta đang dung máy phát thu Viba số 1504 do công ty AWA sản xuất. - Công suất phát = 37dbm ( 5w). - Trở kháng ra 50 Ω. - Công suất tiêu thụ ( máy phát) 51w với công suất ra là 5w và 31w với công suất ra là 1w. - Độ nhạy máy thu ( ngưỡng thu ) : -94dbm. Ứng với tỷ số bit lỗi / bit truyền đi là 1/1000dbm. - Trở kháng vào máy thu là 50Ω. - Trung tần máy thu là 35 Mhz . - Băng thông trung tần là 2,6Mhz. - Phạm vi tự động thay đổi hệ số khuyếch đại ổn định mức điện áp ra ( agc range) là 50db. - Công suất tiêu thụ( một máy thu) là 12w. - Phần ghép kênh sử dụng ghép kênh theo thời gian. - Điều xung mã PCM theo tiêu chuẩn CCITT. Cụ thể : - Tốc độ bit truyền một kênh thoại : 64kb/s. - Tần số gián đoạn hoá theo thời gian : 8khz . - Lượng tử hoá theo mức :8bit/1 mức. - Tốc độ bit của máy ghép kênh cơ sở PCM : là 2,048 mb/s(30kênh thoại + 1 kênh đồng bộ khung + một kênh đồng bộ tín hiệu chuông đèn). - Tín hiệu ra của ghép kênh là chuỗi xung dữ kiện Hdb3 ( mã nhĩ phân mật độ cao không quá 3 bit 0 liên tiếp). - Trở kháng ra là 75 Ω không cân bằng . - Mạch nghiệp vụ có mức vào và mức ra là 0dbm/600Ω. - Mạch giám sát có mức vào và mức ra là 10dbm/600 Ω. - Bộ lọc phân chia thu phát (Diplexer) có : Tần số thu phát lệch nhau Min là 40 Mhz. Tần số thu phát lệch nhau danh định là 60,5 Mhz. - Dây phidơ có trở kháng ra là 50 Ω. - Anten là Anten Prabol có đường kính : = 0,9m với cự ly gần, = 2,4m với cự ly xa . Trở kháng là 50 Ω. V.1.2 Đặc điểm , tính năng và tác dụng . Thiết bị thông tin Viba số có khả năng thiết lập tuyến thông tin Viba chuyển tiếp tầm nhìn thẳng cự ly 250Km hoặc rẽ nhánh. Số lượng kênh thoại cho trạm đầu cuối là 60 kênh . Số lượng kênh thoại cho trạm rẽ nhánh và xen kênh là : - trạm rẽ là 30 kênh thoại. - trạm xen kênh là 30 kênh thoại. V.1.2.1 Máy ghép kênh cơ sở trạm đầu cuối ký hiệu là DMS- 2 Một máy ghép DMS-2 có 30 kênh thoại điều xung mã theo luật A của CCITT ( PCM 30/32) với tốc độ bit là 2mb/s. Thiết bị RMD-1504 có nghĩa là - Tần số công tác phần vô tuyến có giải tần là 1500Mhz . -Tốc độ dữ kiện phần ghép kênh là 4Mb/s(để có 4mb/s thiết bị RMD trạm đầu cuối phải có 2 máy DMS- 2). V.1.2.2 Máy ghép kênh cơ sở trạm rẽ , xen kênh DMD-2. Một máy DMD-2 có khả năng : - Rẽ kênh : 15 kênh thoại. - Xen kênh : 15 kênh thoại. V.1.2.3 Nguồn nuôi thiết bị RMD-1504 . Là nguồn một chiều 24 V hoặc 48V với cựcdương nối đất. Phạm vi biến đổi cho phép của nguồn một chiều là rất rộng : - Nguồn 24 V có phạm vi biến đổi từ 21 V đến 32 V. - Nguồn 48 V có phạm vi biến đổi từ 44 V đến 60 V. V.1.2.4 Khả năng và tác dụng . V.1.2.4.1 Có khả năng truyền thanh. Một kênh truyền thanh chiếm vị trí của 6 kênh thoại vì giải tần của truyền thanh từ 0 đến 15 Khz. Mộ máy ghép kênh cơ sở DMS-2 có khả năng truyền 5 kênh truỳên thanh với điều kiện có CARD giao tiếp truyền thanh và bộ biến đổi A sang D và A sang A cho truyền thanh. V.1.2.4.2 Có khả năng truyền trực tiếp tín hiệu số từ máy tính theo chuẩn RS-232( 50 đến 1920 band) với điều kiện có CARD giao tiếp thích hợp. V.1.2.4.3 Có khả năng khai thác theo phương thức quay số tự động thông thường( dễ dàng thực hiện một mạch thuê bao xa của một tổng đài tự động nào đó gần với thiết bị số AWA như tổng đài X,Y,Z). Riêng đối với tổng đài E10B , mạch đấu nối cụ thể của AWA với E10B có sửa đôi chút và làm them bộ Interface cho phù hợp với các tính năng mới của E10B mà các thổng đài ATZ trước đây chưa có. V.1.2.4.4 Có khả năng khai thác điện báo dễ dàng thuận tiện . V.1.2.4.5 Có khả năng khai thác điện báo nhân công cho các bàn tổng đài cx như F36 ,cộng điện từ thạch và cả bàn tổng đài đường dài mới hiện đại của E10 như loại PO70. CHƯƠNG VI. NGHIÊN CỨU THIẾT BỊ THU PHÁT TÍN HIỆU VIBA SỐ RMD–1504(PHẦN VÔ TUYẾN). VI.1.Sơ đồ khối một tủ máy thu phát RMD-1504 không dự phòng. Máy phát-RMD-1504 Máy thu RMD-1504 Bộ lọc phân nhánh anten- diplexer Hdb3 baseband Service channel Super visory Anten Hdb3 baseband : chuỗi xung dữ kiện HDB3 của máy ghép kênh. Service channel: kênh nghiệp vụ. Super visory channel: kênh giám sát. Một hệ thống thu phát rmd về cơ bản bao gồm 3 khối cơ bản như trên hình vẽ . Khối máy phát(tranmistter). Khối máy thu( receiver). Khối phân nhánh anten(dieplexer). Chú ý : tín hiệu đi theo chiều mũi tên thì không đáng kể còn nếu đi ngược lại thi suy hao rất lớn (gần như hết). VI.1.2. Khối máy phát. VI.1.2.1. Sơ đồ khối máy phát. khối kích thích xử lý băng tần cơ sở khuyếch đại công suất Bộ hiển thị////////////////////////////////////////+37dbm 30 kênh thoại 1 2 FM bộ ngăn cách A Anten Máy phát được đặt trong bộ cao 88mm nặng 4,5kg . Máy phát gồm 4 khối . VI.1.2.1.1 Khối tín hiệu nền tảng cơ sở phát (xử lý băng tần cơ sở phát ). Ký hiệu khối này là TBA. Khối băng tần cơ sở là khối chuẩn bị các dạng tín hiệu trước khi đưa vào điều chế ở khối kích thích. Khối này có 3 đầu vào: Đầu 1 là đầu vào của chuỗi xung dữ kiện HDB3 từ máy ghép kênh đến 75Ω/2048mb. Đầu 2 là nơi vào của tín hiệu kênh nghiệp vụ 0db/600Ω. Đầu 3 là nơi vào của tín hiệu kênh giám sát -10dbm/600Ω. HDB3 HDB3/NRZ CONVERTER Ghép kênh số Ngẫu nhiên hoá ĐỔI S/P Mã hoá vi sai HDB3/NRZ CONVERTER Cảnh báo NRZ và CLK Led HDB3 Sơ đồ khối tấm băng tần cơ sở. Khối băng tần cơ sở nhận 2 luồng dữ liệu số HDB3 từ máy ghép kênh PCM đưa tới và thực hiện chức năng sau: VI.1.2.1.2 Tấm mạch xử lý băng tần cơ sở chính máy phát. Đầu vào của mạch xử lý là 2 đầu nối loại không cân bằng BNC (binary nonbanlance connector), Mỗi đầu nối nhận một luồng số mã đường HDB3 tốc độ 2048mb/s . Hai đầu nối này gắn trên tấm mạch in nhở đặt sát đáy trong hộp phân nhánh siêu cao tần Diplexer. Hai luồng số E1 này không đồng bộ , có thể lấy từ các thiết bị khác nhau. tiếp theo tấm mạch thực hiện biến đổi mã HDB3 lưỡng cực thành đơn cực , khôi phục xung đồng hồ , đổi HDB3 thành NRZ, ghép kênh hai luồng số và kiểm tra chất lượng để đạt tốc độ đầu ra luồng số chung là 4245 mb/s . Luồng số này sẽ được ngẫu nhiên hoá( Scrambling) và chia thành hai luồng số có bit xen kẽ , tốc độ giảm đi một nửa. Tiếp đó hai luồng số sẽ được mã hoá vi sai để tạo ra hai luồng số A(t) và B(t) đưa tới đầu ra để đưa sang khối điều chế . Đến đây chúng vẫn là mã NRZ đơn cực. Tại đây còn có mạch tiếp nhận luồng mã nhị phân NRZ và nhịp xung đồng hồ (CLK) từ khối chuyển mạch bảo vệ luồng số đưa sang bếu thiết bị làm việc ở chế độ dự phòng . Tất nhiên nếu nhận loại tín hiệu này thì thôi không nhận HDB3 nữa. Một trong hai luồng số HDB3 đầu vào bị mất, mạc tạo tín hiệu chỉ thị cảnh báo ASI sẽ đưa ra tín hiệu AIS( Alarm indication signal) là dãy số toàn bit 1 . Đồng thời trong tấm này cũng có mạch tín hiệu dẫn đến cảnh báo trên mặt máy. VI.1.2.1.3 Tấm băng tần cơ sở phụ. Tấm xử lý băng tần cơ sở phụ thực hiện chức năng tổ chức tín hiệu tương tự thành một tín hiệu duy nhất để đưa đến điều chế sóng mang vô tuyến. Trong tấm mạch có : Đầu vào micro nhận tiếng nói từ ống nói tổng hợp đưa tới mạch khuyếch đại và lọc dưới 2khz để có biên độ đủ lớn , phân phối tới mạch ghép kênh tương tự đưa đi điều chế và trích một phần tới tai nghe để kiểm tra còn một phần đưa qua đầu ra để khi cần thì đưa tới một máy phát khác. Tấm mạch tạo tone 2khz làm tín hiệu báo gọi cho kênh nghiệp vụ. Tín hiệu này chỉ được tạo ra khi người gọi vận hành thiết bị ấn nút Call trước máy phát, tiếp theo nó được đưa tới máy ghép kênh tương tự. Đầu vào tiếng nói, hai máy sẵn sàng nhận tín hiệu thoại từ máy thu bên cạnh và một để nhận tín hiệu thoại từ máy phát bên cạnh ( trạm chuyển tiếp). Thêm một kênh tín hiệu tương tự giải tần 2,7khz đến 5khz dùng để truyền thông tin kênh giám sát. Kênh này có hai đầu trong đó một đầu để nhận thông tin từ máy thu bên cạnh , một đầu để nhận thong tin từ thiết bị điều khiển . Tín hiệu này cũng dẫn tới ghép kênh tương tự. VI.1.2.1.4 Khối cung cấp nguồn. Khối nguồn phát nhận 2 mức điện áp là 24 V và 48 V. Bộ nguồn có mạch bảo vệ chống đấu ngược điện áp một chiều , mạch bảo vệ quá áp, mạch baoe vệ quá dòng , mạch chống nhiễu do làm việc ở chế độ xung. Đầu ra khối nguồn cung cấp các mức điện áp một chiều là : + 5 V cấp điện cho các vi mạch số toàn máy . - 5 V cấp điện cho các vi mạch số toàn máy . + 10 V cấp điện cho các Tranzitor khuyếch đại điện áp. +20 V cấp điện cho các Tranzitor khuyéch đại công suất phát. +36 V cấp điện cho mạch tổ hợp tần số, điều khiển Varicap. Khối bảo vệ đổi mức. Khối chuyển mạch và đổi điện áp. Khối nắn dòng và ổn áp. Khối tạo xung điều khiển. +36v +20v +10v VI.1.2.2 Khối kích thích. VI.1.2.2.1 Sơ đồ khối . (1427=>1535) Mhz Tổng hợp tần số. OPQSK VCO : 16 M 220 MHZ RF IF Khối kích thích gồm có 3 tấm mạch: VI.1.2.2.1.1 Tấm điều pha cầu phương QPSK( bộ điều chế pha vuông góc). a) Sơ đồ khối điều chế pha cầu phương OPQSK. Cos Wt Sin Wt 220 Mhz 220 Mhz -90dbm Rerial/ Pallallen QPSK Module Sơ đồ khối điều chế pha cầu phương OPQSK b) Nguyên lý làm việc của bộ giải điều chế. Hai tín hiệu cao tần cùng tần số 220Mhz lệch pha nhau 90 độ(dạng tham số) là CosWt và SinWt trộn với 2 tín hiệu HDB3 cùng vuông góc với nhau tạo thành hai tín hiệu mới lệch pha nhau 90 độ , gọi là điều chế pha cầu phương (ký hiệu: OPQSK). Đầu ra là trung tần phát 220 Mhz mức -90dbm. Đầu ra của 2 bộ trộn cân bằng được kết hợp lại với nhau để tạo ra một tín hiệu duy nhất , khuyếch đại đưa sang tấm nâng tần số để đạt tới tần số phát từ 1427 đến 1535 Mhz. Khối cuối cùng là khối khuyếch đại công suất PA : mạch này gồm 4 tầng khuyếch đại tín hiệu cao tần để tạo ra công suất P = 5w ( từ mức = 8db trở đi) khuyếch đại lên đến + 37 db. Khối khuyếch đại công suất được để trong hộp nhôm có cánh tản nhiệt vào ở sườn bên phải và đầu ra ở sườn bên trái. Cuối cùng tín hiệu qua một bộ ngăn cách ISOLATOR trước khi đi ra bộ phân hưướng Anten. Dây nguồn cung cấp DC cho thiết bị là dạng cáp dẹt 10 đường. Đầu vào 50Ω từ mạch kích thích đưa sang đước suy giảm để tránh quá tải cho tầng công suất PA . Riêng hai tầng cuối có chiết áp để điều chỉnh chế độ làm việc. VI.1.2.2.1.2 Tấm nhân tần số. Tạo ra tần số công tác từ 1427Mhz đến 1535 Mhz( Bộ trộn nâng tần Upmixer). Tần số trung tần 220Mhz ở đầu ra bộ điều chế được đưa tới bộ trộn nâng tần. Tại đây có tấn số của bộ dao động VCO đưa tới ( tần số này nhở hơn tần số sóng mang 1 lượng là Ftt) đầu ra bộ trộn ta được sóng mang có tần số từ 1427 đến 1535 Mhz , sóng mang này được đưa tới bộ khuyếch đại công suất để khuyếch đại tiếp và nâng tấn số lên mức làm việc theo yêu cầu. Sơ đồ khối bộ trộn nâng tần Upmixer: Trộn tần Tới khuyếch đại công suất VCO 220 Mhz (1207-1315) Mhz (1427-1535) Mhz Nguyên lý làm việc. Bộ trộn nâng tần phát có nhiệm vụ tạo ra tần số dao dộng song mang .Dao dộng song mang được tính theo công thức Fc = Ftt + Fvco. Trong đó : Ftt : Tần số trung tần là 220 Mhz. Fvco: Tần số dao động của máy phát. Fc: Tần số phát. Tần số phát là tần số công tác từ 1427 – 1535 Mhz , do vậy tần số bộ dao dộng VCo sẽ là Fvco = Fc – Ftt = (1427 -> 1535)Mhz – 220 Mhz = (1207->1315)Mhz. Bộ dao dộng VCO dung Tranzitor, với điốt biến dung và các tụ cộng hưởng. Dao động chia làm hai đường , một đường đưa qua bộ chia 16 (gồm 2 bộ chia 4) tới bộ tổng hợp tần số, một đường thì được đưa qua các vi mạch với mức +7dbm để trộn tần. Trộn tần sử dụng điot siêu cao . Tín hiệu trung tần 220Mhz đưa tới bộ trộn qua bộ lọc 4 mắt với tần số cắt là 360Mhz. Bộ lọc này cho qua tần số trung tần nhưng chăn dao động VCO không cho ảnh hưởng tới khối kích thích. Tín hiệu sáu khi được trộn được đưa qua bộ khuyếch đại rồi lấy ra ở đầu RF(đầu ra siêu cao tần). VI.1.2.2.1.3 Tấm tổng hợp tần số( bộ tổng hợp tần số SYNTHESISER). Bộ tổng hợp tần sô làm việc trên cơ sở vòng khoá pha .Nhờ nó mà có thể điều chỉnh tần số(Fine tuning) được 100 Khz và lấy được thông tin ở các tần số như mong muốn . Đầu tiên tần số dao động VCO được đưa qua 2 bộ chia thành 4 mẫu tần số từ 76 đến 82 Mhz . Sau đó mẫu này lại được chia thêm một lần nữa nhờ bộ chia định thang ECL ( chia thành 10 hoặc 11 lần) và ta được tần số là 7,5 đến 8,2 Mhz. Tần số này được đưa tới vi mạch chia lập trình băng 4 chuyển mạch BCD. Tần số nhận được khuyếch đại , lọc và đưa tới bộ so sánh. Các sai lệch về tấn số và pha được khuyếch đại, lọc và đưa lên VARACTOPOR của bộ VCO để hiệu chỉnh lại tần số cho tới khi không còn sai lệch nữa. Sơ đồ khối bộ tổng hợp tần số. S1.S2.S3.S4 BCD 62,5 Khz 62,5 Khz So sánh :80 5Mhz Lọc KĐ Chia L/T Định mức :10 (:11) :16 D3 7,5 – 8,2 Mhz 7,5 – 8,2 Mhz Tới trộn tần VCO 1207-1535 Mhz Sơ đồ khối bộ tổng hợp tần số. b)Phân tích hoạt động trong mạch: Dao động VCO qua bộ chia 16 ( tần số 75 – 82 Mhz) được đưa tới bộ tổng hợp tần số , tới biến áp cách ly sau đó được chia thành 10 hoặc 11 lần ở bộ chia. Hệ số chia tuỳ thuộc vào sự lập trình của bộ chia chính. Mức ra của bộ chia được chuyển tới Cmos nhờ Tranzitor và cac điốt. Sau đó tín hiệu được đưa vào vi mạch lập trình chính . Vi mạch lập trình chính gồm các mạch điện cho bộ chia chương trình chính và nó đựơc cấu hình ở nhiều đường khác nhau bằng các điốt lập trình được chuyển mạch trong quá trình quét. VI.1.2.3 Khối khuyếch đại công suất (PA). VI.1.2.3.1 Sơ đồ khối khuyếch đại công suất. 4V1 4V2 4V3 4V4 6V2 6V1 6V3 6V4 6V5 Vào Mute +10V +20V Tới Diplexer +37Dbm Sơ đồ khối khuyếch đại công suất. Khối khuyếch đại công suất có nhiệm vụ nâng tín hiệu từ mức +8dbm lên mức +37dbm ở đầu ra . Bộ khuyếch đại công suất bao gồm 4 tầng khuyếch đại tuyến tính. Các tầng khuyếch đại này được cung cấp điện áp ổn định để ổn định công suất đầu ra . Tuy nhiên cũng có mạch điều chỉnh công suất phát khi cần điều chỉnh được thực hiện băng cách điều chỉnh điện áp cực B của Tranzitor công suất. Ngoài ra tầng này còn tạo ra điện áp mẫu để tự động điều chỉnh mức (ALC) vè để kiểm tra. VI.1.2.3.2 Phân tích hoạt động trong mạch. Khối khuyếch đại gồm 2 tấm : Tấm khuyếch đại công suất. Tấm thiên áp. Tấm khuyếch đại công suất có 4 Tranzitor công suất loại NPN làm việc ở chế độ A . Đó là 4V1, 4V2, 4V3, 4V4 . Đầu vào là 1 bộ suy hao 4db gồm 3 điện trở R1, R2, R3 . Sau đó tín hiệu được đưa tới Tranzitor 4V1 , đây là tầng khuyếch đại công suất đầu tiên với chế độ một chiều được điều khiển bởi Tranzitor 6V2 và Tranzitor cấm phát 6V1 . Tranzitor cấm phát 6V1 bình thường thì thông do vậy điện áp ở cực C so với đất là thấp . Khi chập đất với đầu vào cấm phát Tranzitor 6V1 , điện áp 0V đặt tới cực C của nó sẽ tăng và làm mất thiên áp của 6V2 qua điốt 6V7(điốt 6V7 bị khoá) , đo đó tranzitor 6V2 sẽ tắt và thiên áp của Tranzitor 4V1 làm cho bong này tắt , công suất ra của khối bị cấm ( các bốt điều khiển thiên áp 6V3 , 6V4, 6V5 bị khó định thiên, khóa dòng công suất 4V2,4V3,4V4). Phối hợp trở kháng giữa các tấm là các mạch in ngắt quãng . Mạch in này đuợc thiết kế để tạo nên dung kháng , cảm kháng và cộng hưởng song song là các đoạn ¼ bước song (tính ở giữa băng) và không điều chỉnh . Bộ suy hao 2db có vai trò đệm trở kháng giữa 2 tầng 4V2 và 4V3 . Đầu ra khối công suất được trích một mẫu điện áp cao tần , mẫu này được nắn bởi bởi Điốt V5 để sử dụng cho điều khiển đầu ra của bộ kích thích và ổn định công suất phát. Điều chỉnh thiên áp của các tầng công suất và điều chỉnh độ ghép được thực hiện ở tấm thiên áp. Bộ cách ly FERIT đảm bảo cho tải ở bộ khuyếch đại công suất luôn là chiều được thực hiện ở tấm thiên áp. Các dòng điện của Tranzitor từ 4V1 đến 4V4 ở bộ khuyếch đại công suất được cung cấp qua các điện trở . Các điện áp sụt trên các điện trở tạo nên trong các mạch E-B của các Tranzzitor điều khiển thiên áp từ 6V2 đến 6V5 một điện áp tương ứng , điện áp này có xu hướng đóng các Tranzitor . Dòng cực gốc của các Tranzitor điều khiển thiên áp . Vì vậy nếu dòng điện cực góp của các Tranzitor công suất ( RF) tăng do hiệu ứng nhiệt khác thì điện áp hẹ trên các điện trở tương ứng sẽ tăng và làm giảm thiên áp thuận của các Tranzitor điều khiển thiên áp . Các Tranzitor này đóng bớt lại và dẫn tới thiên áp thuận của các tầng khuyếch đaik này giảm . Dòng Ic của chúng giảm và ổn định được hệ số khuyếch đại . Ta có sơ đố sau :+20V 6V5 R R Ic 4V4 Từ hình vẽ ta thấy : mạch thiên áp cho Tranzitor 4V4 theo kiểu hồi tiếp âm điện áp , mạch này có tác dụng tốt dể khử các hiệu ứng nhiệt và các hiệu ứng khác . Khi dòng Ic tang thì Uc sẽ giảm, Ube giảm , dẫn tới dòng Ib giảm và Ic lại phải theo . Ônr định được hệ số khuyếch đại của tầng . Mạch thiên áp của hai Tranzitor 4V1 và 4V2 cố định còn thiên áp của 4V3 và có thể điều chỉnh được nhờ các biến trở . Khi không cần công suất phát cực đại ( nhỏ hơn +37dbm) ta có thể điều chỉnh triết áp ở các biến trở trên tấm thiên áp để giảm công suất ra , tiết kiệm năng lượng . VI.1.2.4 Khối hiển thị . Chức năng : Khối hiển thị ( tấm mạch in 1B7 1444) lắp ở mặt phía trước của máy phát . Mổi bảng chị thị có 4 Led chỉ thị . Ba Led một thanh để chỉ thị cảnh báo , Led thứ tư là Led dung để chỉ thị mức cao tần RF. Mạch điện tác động đến Led đều ở trên khối này , nhưng tín hiệu điều khiển các mạch đều ở trên tấm băng tần gốc phát Tx. Bảng chị thị gắn đúng phía bên phải của máy phát . Nhìn các Led từ phía trước có các chữ ghi bên cạnh mỗi Led. Các Led chỉ thị thể hiện các thông tin về chất lượng của máy phát là: Led 20 thanh chỉ mức cao tần phát RF với thang chỉ thị từ 30 đến 40 dbm ( mỗi nấc là 0,5 dbm). Led cảnh báo số liệu vào , sang khi có sự cố của tín hiệu vào máy. Led cảnh báo mức RF sang khi mức phát sụt xuống dưới +34dbm. Led cảnh báo có sự cố máy phát sang khi các mạch máy pháy không cho các mức giá trị như đã mặc định trước. VI.1.3. Khối máy thu (Recevier). VI.1.3.1 Sơ đồ khối máy thu: Anten Bộ hiển thị////////////////////////////////////////+37dbm Xử lý băng tần cơ sở thu( giải điều chế) Khối khuyếch đại trung tần (IF) Khối đổi tần 1427 – 1535 Mhz Nhiệm vụ của máy thu : Giải điều chế để lấy lại chuỗi xung dữ kiện HDB3 ( 2,048 Mb/s). Giải điều chế lấy lại tín hiệu của kênh nghiệp vụ . Giải điều chế lấy lại tín hiệu của kênh giám sát( kênh giám sát thiết kê cho bộ đo đạc từ xa). Máy thu gồm 4 khối cơ bản , được ghép chung trên một sườn máy . Máy thu được nói ra ngoài băng một đầu nối 40 chân ở khối băng tần cơ sở. VI.1.3.2 Khối đổi tần(1B71434): Tín hiệu cao tần 1427 Mhz đến 1535 Mhz vào khối đổi tần qua hai tầng khuyếch đại , sau đó vào bộ đổi tần MIXER trộn với dao động nội .Dao dộng nội ( L0) giải tần từ 1392 đến 1500 mức ( +10db) trộn với tần số công tác 1427 Mhz đến 1535 Mhz đưa vào tạo thành tín hiệu trung tần 3,5 Mhz. Bộ trộn MIXER có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu trung tần 3,5 MHZ và gạt bỏ các tín hiệu ảnh. VI.1.3.3 Khối khuyếch đại trung tần (IF 2B71437). Gồm 5 tầng khuyếch đại tín hiệu . Bốn tầng đầu có AGC tự động điều chỉnh hệ số khuyếch đại để mức ra ổn định ở mức -5dbm. Trong tấm trung tần này có mạch lấy ra dung đẻ chỉ thị mức tín hiệu thực ở trước mặt máy. ( chỉnh là 20 đèn led). VI.1.3.4Khối băng tần cơ sở thu (RX 2B744440). VI.1.3.4.1 Sơ đồ khối băng tần cơ sở thu . Nhận sóng mang trung tần cơ sở số và băng tần cơ sở phụ tương ứng.Sóng mang trung tần được điều chế OPQSK và điều tần tín hiệu băng tần cơ sở phụ . Để khôi phục lại các thong tin nói trên khối băng tần cơ sở phụ thực hiện các chức năng sau : Khôi phục song mang. Giải điều chế. Khôi phục đồng hồ. Giải mã hoá vi sai và biến đổi nối tiếp song song. Khử ngẫu nhiên hoá. Biến đổi NRZ thành HDB3. Thực hiện các cảnh báo như mất tín hiệu khôi phục song mang , khôi phục đồng hồ Cấp nguồn cho thiết bị thu. Các bộ lọc so sánh Khôi phục sóng mang Tạo đồng hồ tại chỗ Ghép luồng Giao tiếp số Khử ngẫu nhiên Khôi phục đồng hồ Biến đổi nt/ss khử mã vi sai phân kênh Biến đổi NRZ/HDB3 Biến đổi NRZ/HDB3 Băng tần phụ SBB Cảnh báo mất khoá pha CR Cảnh báo mất STR Cảnh báo BER HDB3 out HDB3 out VI.1.3.4.2 Bộ giải điều chế . Trong khối xử lý băng tần cơ sở thu có bộ giải điều chế . Bộ này có nhiệm vụ giải điều chế , khôi phục lại các dạng tín hiệu ban đầu( tín hiệu mà đầu phát TX đã phát đi). Sơ đồ giải điều chế. Trong bộ băng tần máy thu ( dùng vòng CONSTAST): M1 M2 Lọc Lọc VCO Lọc vùng M M QD LM QD LM GĐC IF Âm tần Âm tần Chú thích: M1, M2 , M : các bộ trộn VCO : Bộ tạo song điều chỉnh mức. QDLM : Xung đồng hồ ( CLK). Phân tích hoạt động trong mạch : Tín hiệu trung tần vào hai bộ trộn M1 , M2 được trộn với tín hiệu của vong khoa pha VCO ( là bộ dao động tự điều chỉnh mức ) , đầu ra cho các hiệu điện thế âm tần . Các tín hiệu này lại được trộn chéo một lần nữa để nó tạo nên một tín hiệu duy nhất ( thành phần 1 chiều của tín hiệu này tỉ lệ với sai pha thời gian dung để điều chỉnh VCO) . Sau đó tín hiệu âm tần được lấy mẫu đê khôi phục lại chuỗi số. VI.1.3.5 Khối chỉ thị . Chức năng : Khối chỉ thị là tấm mạch in 1B7 1444 lắp ở mặt trước của máy thu , mỗi bảngchỉ thị có 4 Led , có 3 Led là nhưng Led một thanh để chỉ thị cảnh báo . Led thứ tư là Led dùng để chị thị mức cao tần RF. Mạch điện tác dộng đến Led đều ở trên khối này , nhưng tín hiệu điều khiển các mạch đều ở trên tấm băng gốc thu Rx. Bảng chị thị gắn đúng phía bên phải máy thu . Nhinf các Led từ phía trước ta thấy có các chữ nhở chú thích tác dụng của các Led : Led 20 thanh chỉ thị mức cao tần thu RF với thang chỉ từ -100 đến 0dbm ( mỗi nấc là 5 dbm). Led cảnh báo BER sáng khi tỷ số tổng bit sai/ tổng bit truyền di >= 1/1000 hoặc 1/1000000. Led cảnh báo mức RF sang lên khi mức thu RF sụt xuống thấp hơn -90dbm. Led cảnh báo sự cố máy thu sang khi bất kỳ mạch nào của máy thu vượt quá mức làm việc danh định. II.1.4 Bộ lọc phân nhánh Anten( DIPLEXER). Nhờ có bộ lọc phân nhánh anten mà máy phát và máy thu có thể dùng chung một anten mà tín hiệu từ máy phát luôn đi ra anten đẻ bức xạ còn tín hiệu thu từ anten thì luôn đi vào máy thu mà không bao giờ sợ lẫn vào nhau . Chuỗi xung dữ kiện HDB3 ở đầu ra máy ghép kênh PCM đưa vào máy phát ( thực hiện điều pha cầu phương PSK) . Giải tần công tác từ 1427 Mhz đến 1535 Mhz qua bộ lọc phân nhánh Anten( phần phát ) rồi theo Phiđơ vào Anten Parabol bức xạ định hướng. Tín hiệu cao tần RF từ Anten thu vào qua bộ lọc phân kênh vào máy thu siêu cao RMD 1504 . Đầu ra máy thu là chuỗi xung dữ kiện Hdb3 của trạm đối phương. VI.1.5 Các kênh tín hiệu đi kèm trên hệ thống. VI.1.5.1 Kênh nghiệp vụ . Dùng cho các nhân viên trực đàm thoại trên cùng một tuyến thông tin khi muốn trao đổi về nghiệp vụ. Kênh nghiệp vụ vào máy phát thực hiện điều tần FM rồi phát đi. Bên thu thì tín hiệu FM đưa vào máy thu thực hiện giải tần rồi đưa ra kênh nghiệp vụ để đàm thoại. VI.1.5.2 Kênh giám sát : Thực hiện như kênh nghiệp vụ . Chú ý : nhược điểm của hệ thống RMD lắp đặt không dự phòng là độ đảm bảo thông tin cho toàn tuyến là không cao vì nếu một trong các máy của hệ thống hỏng thì sẽ mất thông tin trên toàn tuyến . VI.2. Sơ đồ khối một tủ máy phát RMD 1504 có dự phòng (có phân tập theo tần số). Transmitter A Recevier A Protetion swich (bộ chuyển mạch bảo vệ) Recevier B Transmitter A lọc 1 lọc 2 lọc 1 lọc 2 Anten Diplexer A Diplexer B Ftx A Frx A Ftx B Frx B Dữ liệu vào Kênh giám sát Kênh nghiệp vụ VI.2.1 Bộ Circulator. Đây là một kết cấu đặc biếtao cho tín hiệu siêu cao tần RF đi theo chiều mũi tên thì suy hao không đáng kể còn đi ngược lại thì triệt tiêu gần như hết ( suy hao rất lớn). Nhu vậy tín hiệu RF của máy phát luôn đi tới Anten để bức xạ còn tín hiệu RF thu được từ Anten thì luôn luôn đi vào máy thu. VI.2.2 Nguyên tắc làm việc của một tủ máy thu phát Viba có phân tập theo tần số (phân tập theo tần số có nghĩa là các thiết bị cùng làm việc với đầy đủ mọi chức năng). Sơ đồ khối cho ta thấy : Số lượng máy phát cần thiết cùng làm việc là 2 chiếc . + máy phát A (Transmitter A) làm việc ở tần số FtxA. + máy phát B (Transmitter A) làm việc ở tần số FtxB. Số lượng máy thu cần thiết cùng làm việc là 2 chiếc+ . + máy thu A (Receiver A) làm việc ở tần số FrxA. + máy thu B (Receiver A) làm việc ở tần số FrxB. Số lượng bộ lọc phân nhánh Anten : 2 chiếc. + Diplexer A có nhiêm vụ cho tần số máy phát A( FtxA) luôn hướng tới Anten để bức xạ (bằng cách đi qua bộ lọc 1 , qua Circulator 1 , qua Circulator 3 ra Anten và thu tín hiệu FrxA từ Anten qua Circulator , Circulator 2 , qua bộ lọc 2 vào máy thu A( tín hiệu FrxA khác tần số bộ lọc 4 nên nó tiếp tục đi trong Circulator 2 cho tới cửa lấy ra có bộ lọc 2 thích hợp với tần số FrxA). + Diplexer B cũng có nhiệm vự tương tự như Diplexer A , nghĩa là luôn cho tín hiệu từ máy phát B(FrxB) hướng tới Anten để bức xạ và tín hiệu thu từ Anten (FrxB) luôn hướng vào máy thu B. Bộ chuyển mạch bảo vệ Protection switch : 1 chiếc. Bộ này có nhiệm vụ tự động lựa chọn , so sánh xem tín hiệu từ máy thu A và máy thu B có tỷ số tín hiệu trên tạp âm ( S/N) lớn thì lấy chuỗi xung dữ kiện Hdb3 của máy thu đó đưa về ngõ vào của máy ghép kênh PCM. Ví dụ nếu máy thu B tốt hơn máy thu A thì chuyển mạch PS giữ cho hệ máy thu phát B làm việc , hệ thu phát A đưa về dự phòng nóng. Bộ Ps tự chuyển đổi hệ B hoặc hệ A sao cho th ông tin luôn an toàn , vì vậy nó được “gọi là bộ chuyển mạch bảo vê”. Chuỗi xung dữ kiện Hdb3 ở ngõ ra của máy ghép kênh PCM qua bộ PS cùng một lúc thực hiện điều chế pha cầu phương cho cả hai máy phát A và máy phát B. Sử dụng phương pháp truyền thông tin theo phương pháp có dự phòng nóng này thì độ tin cậy của thông tin là rất cao vì lúc nào ta cũng có thể cung cấp tín hiệu trên sóng vô tuyến. HẾT.