Khảo sát hệ thống thông tin vệ tinh và thiết bị hệ thống thu Catv cho một khách sạn

DẪN NHẬP Ngày nay chúng ta đang sống trong một thế giới của thông tin, vấn đề giao tiếp giữa con người với con người ngày càng trở nên 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 nối liền 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 thì xa vạn dặm, giúp con người cảm nhận cảm nhận được cuộc sống hiện tại của thế giới xung quanh xảy ra mà không cần phải vất vả đi xa thông qua các phương tiện truyền thông như điện thoại hay truyền hình quốc tế. Trước khi đề cập đến nội dung của đề tài thì ta dễ dàng nhận thấy bất cứ một vấn đề gì thì cũng luôn có hai mặt của nó đó là hai mặt ưu và khuyết điểm. Hai hệ thống thông tin viễn thông nói trên cũng không nằm ngoài quy luật đó. Đối với hệ thông thông tin hữu tuyến thì nói chung chi phí lắp đặt thấp, có tính bảo mật cao, ít bị nhiễu trong đường truyền, . Tuy nhiên vấn đề sử dụng thì không được thuận tiện cho lắm vì mỗi thiết bị đều phải nối vào đường dây, do đó vấn đề truyền tín hiệu đi xa khá là phức tạp nhất là các đường truyền xuyên lục địa. Còn đối với hệ thống thông tin vô tuyến thì nó đã khắc phục được nhược điểm của hệ thống thông tin hữu tuyến và đó chính là ưu điểm tuyệt vời của nó đó chính là vấn đề truyền tin xuyên lục địa. Và dĩ nhiên nó cũng có các nhược điểm như bị suy hao nhiều trên đường truyền, chi phí lắp đặt cao, . Ở nước ta thì hệ thống thông tin hữu tuyến nhìn chung cũng đã có từ lâu còn hệ thống thông tin vô tuyến thì mới phát triển trong những năm gần đây và cũng còn là mới mẻ đối với rất nhiều người. Để giao lưu với thế giới thì lĩnh vực này hiện nay đang được quan tâm đầu tư phát triển mạnh mẽ. 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 thông thông tin vệ tinh. Phần nội dung của đề tài được phân bố như sau: Phần 1: Khảo sát về Hệ Thông Thông Tin Vệ Tinh , phần này nghiên cứu về vấn đề thông tin được truyền đi trong không gian qua một thiết bị gọi là Vệ Tinh Thông Tin như thế nào. Tìm hiểu về các công nghệ được sử dụng để truyền tin ra sao. Phần 2: Là thiết kế một hệ thống thu CATV (Cable Television), đây chính là hệ thống phân phối thông tin nhận được từ một trạm thu ở mặt đất đến các thiết bị sử dụng là các Television. 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. MỤC LỤC KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Chương 1: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH ------------- trang1 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ THÔNG TIN VỆ TINH ------------- trang1 1.1.1 Thông Tin Vệ Tinh------------------------------------------------------- trang 1 1.1.1.1 Nguyên lý thông tin vệ tinh --------------------------------------- trang 1 1.1.1.2 Các đặc điểm của thông tin vệ tinh ------------------------------ trang 2 1.1.1.3 Cấu hình của các vệ tinh thông tin ------------------------------- trang 4 1.1.1.4 Quỹ đạo của vệ tinh------------------------------------------------ trang 5 1.1.1.5 Quá trình phóng vệ tinh-------------------------------------------- trang 5 1.1.2 Các Hệ Thống Thông Tin Vệ Tinh ------------------------------------ trang 6 1.1.2.1 Các hệ thống thông tin vệ tinh quốc tế -------------------------- trang 6 1.1.2.2 Các hệ thông thông tin vệ tinh khu vực ------------------------- trang 6 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH TẦN SỐ TRONG THÔNG TIN VỆ TINH--------- trang6 1.2.1 Sóng Vô Tuyến Điện Và Tần Số -------------------------------------- trang 6 1.2.2 Phân Định Tần Số -------------------------------------------------------- trang 6 1.2.3 Các Tần Số Sử Dụng Trong Thông Tin Vệ Tinh Cố Định---------- trang 7 1.2.4 Phân Cực Sóng Trong Thông Tin Vệ Tinh --------------------------- trang 9 1.2.4.1 Khái niệm------------------------------------------------------------ trang 9 1.2.4.2 Phân cực thẳng------------------------------------------------------ trang 9 1.2.4.3 Phân cực tròn-------------------------------------------------------- trang 9 1.2.5 Sự Truyền Lan Sóng Vô Tuyến Trong Thông Tin Vệ Tinh -------- trang 11 1.2.5.1 Khái niệm------------------------------------------------------------ trang 11 1.2.5.2 Sự tiêu hao trong không gian tự do------------------------------- trang 11 1.2.5.3 Cửa sổ vô tuyến----------------------------------------------------- trang 12 1.2.5.4 Tạp âm trong truyền lan sóng vô tuyến ------------------------- trang 12 1.2.5.5 Sự giảm khả năng tách biệt phân cực chéo do mưa ----------- trang 13 1.2.5.6 Sự nhiễu loạn do các sóng can nhiễu ---------------------------- trang 14 1.3 HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ VÀ TRUYỀN DẪN---------------------------- trang16 1.3.1 Hệ Thống Điều Chế ----------------------------------------------------- trang 16 1.3.1.1 Khái niệm------------------------------------------------------------ trang 16 1.3.1.2 Các loại điều chế --------------------------------------------------- trang 16 1.3.2 Hệ Thống Kênh Truyền ------------------------------------------------- trang 17 1.3.2.1 Đa truy nhập--------------------------------------------------------- trang 17 1.3.2.2 Đa truy nhập phân chia theo tần số: FDMA -------------------- trang 17 1.3.2.3 Đa truy nhập phân chia theo thời gian: TDMA----------------- trang 18 1.3.2.4 Đa truy nhập trải phổ: CDMA ------------------------------------ trang 19 1.3.3 Kỹ Thuật Trong Truyền Dẫn ------------------------------------------- trang 20 1.3.3.1 Kỹ thuật đồng bộ --------------------------------------------------- trang 20 1.3.3.2 Kỹ thuật đồng bộ TDMA ------------------------------------------ trang 21 1.3.3.3 Sửa lỗi mã ----------------------------------------------------------- trang 22 1.3.3.4 Kỹ thuật điều khiển lỗi -------------------------------------------- trang 23 1.3.3.5 Các chỉ tiêu trong truyền dẫn ------------------------------------- trang 23 1.3.4 Vấn Đề Nhiễu Trong Đường Truyền ---------------------------------- trang 24 1.3.4.1 Nhiễu khác tuyến--------------------------------------------------- trang 24 1.3.4.2 Nhiễu cùng tuyến--------------------------------------------------- trang 26 1.3.4.3 Suy hao do tạp âm -------------------------------------------------- trang 26 1.4 TRẠM MẶT ĐẤT -------------------------------------------------------------- trang29 1.4.1 Cấu Hình Của Một Trạm Mặt Đất ------------------------------------- trang 29 1.4.1.1 Cấu hình và nguyên lý hoạt động -------------------------------- trang 29 1.4.1.2 Các công nghệ quan trọng đối với trạm mặt đất --------------- trang 30 1.4.2 Công Nghệ Máy Phát---------------------------------------------------- trang 31 1.4.2.1 Máy phát công suất cao-------------------------------------------- trang 31 1.4.2.2 Phân loại các bộ khuếch đại công suất cao --------------------- trang 31 1.4.2.3 Cấu hình của một máy phát --------------------------------------- trang 32 1.4.2.4 Đặc trưng khả năng phát: EIRP----------------------------------- trang 33 1.4.3 Công nghệ Máy Thu ----------------------------------------------------- trang 33 1.4.3.1 Khuếch đại tạp âm thấp ------------------------------------------- trang 33 1.4.3.2 Nhiệt tạp âm -------------------------------------------------------- trang 33 1.4.3.3 Các loại khuếch đại tạp âm thấp --------------------------------- trang 34 1.4.3.4 Đặcn trưng khả năng thu: G/T ------------------------------------ trang 37 1.4.4 Công Nghệ Anten Trong Thông Tin Vệ Tinh ------------------------ trang 38 1.4.4.1 Yêu cầu đối với anten trong thông tin vệ tinh ------------------ trang 38 1.4.4.2 Phân loại anten ----------------------------------------------------- trang 39 1.4.4.3 Hệ thống quay bám vệ tinh --------------------------------------- trang 40 1.4.4.4 Các tính chất về điện của một anten----------------------------- trang 40 Chương 2: TRUYỀN HÌNH VỆ TINH --------------------------------------- trang43 2.1 Các Phương Thức Truyền Hình Vệ Tinh ----------------------------------- trang 43 2.1.1 Truyền hình trực tiếp:DBS---------------------------------------------- trang 43 2.1.2 Truyền hình qua TVRO ------------------------------------------------- trang 43 2.2 Các Hệ Truyền Hình ---------------------------------------------------------- trang 43 2.2.1 Hệ NTSC ----------------------------------------------------------------- trang 43 2.2.2 Hệ SECAM --------------------------------------------------------------- trang 43 2.2.3 Hệ PAL -------------------------------------------------------------------- trang 44 2.2.4 Họ truyền hình Component MAC-------------------------------------- trang 45 2.3 Biến Đổi Số Tín Hiệu Video ------------------------------------------------- trang 51 2.4 Ưùng Dụng ADC-DAC Trong Truyền Hình -------------------------------- trang 52 2.4.1 Biến đổi tương tự qua số ADC------------------------------------------ trang 52 2.4.2 Biến đổi số qua tương tự DAC------------------------------------------ trang 52 2.5 Giảm Tốc Độ Bit Của Tín Hiệu Veo Số------------------------------------ trang 53 2.5.1 Phương pháp DPCM ----------------------------------------------------- trang 55 2.5.2 Mã chuyển vị ------------------------------------------------------------- trang 56 2.6 Truyền Tín Hiệu Truyền Hình Qua Vệ Tinh------------------------------- trang 57 2.7 Công Suất Máy Phát Hình Trên Vệ Tinh----------------------------------- trang 59 2.8 Vệ Tinh Và Các Thiết Bị ----------------------------------------------------- trang 62 Chương 3: MÁY THU HÌNH VỆ TINH TVRO -------------------------------- trang63 3.1 Một Số Khái Niệm Có Liên Quan Giữa Trái Đất Và Vệ Tinh ------ trang 63 3.1.1 Kinh tuyến và vĩ tuyến -------------------------------------------------- trang 63 3.1.2 Địa cực và địa từ --------------------------------------------------------- trang 63 3.1.3 Góc ngẩng, góc phương vị và góc phân cực -------------------------- trang 64 3.1.3.1 Góc ngẩng ----------------------------------------------------------- trang 64 3.1.3.2 Góc phương vị------------------------------------------------------- trang 66 3.1.3.3 Góc phân cực-------------------------------------------------------- trang 67 3.2 Trạm Thu Hình Vệ Tinh TVRO --------------------------------------------- trang 67 3.2.1 Sơ đồ khối ----------------------------------------------------------------- trang 67 3.2.2 Aten và phễu thu sóng--------------------------------------------------- trang 71 3.2.2.1 Chảo parabol -------------------------------------------------------- trang 71 3.2.2.2 Phễu thu sóng- Feedhord ------------------------------------------ trang 76 3.2.2.3 Trụ và giá đỡ anten ------------------------------------------------ trang 79 3.2.3 Bộ khuếch đại dịch tần và máy thu TVRO --------------------------- trang 81 3.2.3.1 Bộ khuếch đại dịch tần -------------------------------------------- trang 81 3.2.3.2 Khối thu vệ tinh----------------------------------------------------- trang 83 3.2.3.3 Tuner vệ tinh (Máy thu TVRO) ---------------------------------- trang 85 3.2.4 Lắp đặt, cân chỉnh và dò tìm vệ tinh ---------------------------------- trang 88 Phần 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU CATV CHO 1 KHÁCH SẠN 1. Yêu Cầu Của Hệ Thống ----------------------------------------------------------- trang 91 1.1 Khảo sát các điểm cần để thiết lập nơi thu -------------------------------- trang 91 1.2 Yêu cầu cụ thể ----------------------------------------------------------------- trang 92 2. Mô Hình Thiết Kế ------------------------------------------------------------------ trang 92 3. Lựa Chọn Thiết Bị Và Tính Toán Chi Tiết ------------------------------------- trang 99 3.1 Chọn anten---------------------------------------------------------------------- trang 99 3.2 Chọn bộ LNA và LNB -------------------------------------------------------- trang 99 3.3 Chọn máy thu TVRO ---------------------------------------------------------- trang 99 3.4 Chọn bộ Booter ---------------------------------------------------------------- trang 99 3.5 Chọn Cable --------------------------------------------------------------------- trang 99 3.6 Chọn các bộ phân chia đường------------------------------------------------ trang 99 3.7 Tính toán suy hao -------------------------------------------------------------- trang 100 3.8 Chọn máy khuếch đại công suất--------------------------------------------- trang 103 4. Lắp Đặt Và Triển Khai Hệ Thống ----------------------------------------------- trang 103 4.1 Điều tra và nghiên cứu vị trí để thiết lập nơi thu-------------------------- trang 103 4.2 Kế hoạch lắp đặt--------------------------------------------------------------- trang 103 4.3 Cho các thiết bị khởi động---------------------------------------------------- trang 106 4.4 Bảng thống kê thiết bị--------------------------------------------------------- trang 108 Phần 3: Phần: KẾT LUẬN PHỤ LỤC PhuÏ lục A: Mộ Số Kỹ Thuật Điều Chế Trong Thông Tin Vệ Tinh Phụ lục B: Bảng Tra Cứu Các Đặc Tính Kỹ Thuật Của Các Thiết Bị Sử Dụng Trong Thiết Kế Hệ Thống CATV Phụ lục C: Các Thông Số Bổ Sung Cho Phần Lý Thuyết Khảo Sát Hệ Thống TTVT Phu lục D: Các Chữ Viết Tắt Và Tài Liệu Tham Khảo.