Contents
Chương 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh 2
1.1.Giới thiệu chung về thông tin vệ tinh 2
1.1.1. Giới thiệu chung 2
1.1.2. Đặc điểm của thông tin vệ tinh 2
1.2. Cấu trúc của tuyến liên lạc vệ tinh 3
1.2.1. Các thiết bị trong tuyến liên lạc thông tin vệ tinh 3
1.2.2. Tuyến liên lạc qua hệ thống thông tin vệ tinh 3
1.3. Các vấn đề trong truyền sóng 4
1.3.1. Tần số công tác của thông tin vệ tinh 4
1.3.2: Phân cực sóng 5
1.3.4. Tạp âm 5
Chương 2 : Nhiễu trong hệ thống TTVT và giải pháp hạn chế nhiễu 7
2.1. Các nguồn nhiễu và nguyên nhân gây nhiễu 7
2.2. Các loại nhiễu 8
2.2.1. Nhiễu tín hiệu FM 8
2.2.2. Nhiễu xuyên phân cực 10
2.2.3 Nhiễu vệ tinh lân cận 11
Chương 3 : Các phương pháp tính nhiễu trong hệ thống TTVT 15
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống 15
3.1.1. Các tham số cơ bản đánh giá chất lượng hệ thống TTVT 15
3.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn 16
3.2. Một số phương pháp tính nhiễu 16
3.2.1. Phương pháp tính ΔT/T 16
3.2.2. Phương pháp tính C/I 21
Kết luận 23
Tài liệu tham khảo 24
Chương 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh

thông tin và trạm lặp vệ tinh ) nên xác suất hư hỏng trên tuyến rất nhỏ
 Tính linh hoạt cao
 Đa dạng về loại hình dịch vụ.
1.2. Cấu trúc của tuyến liên lạc vệ tinh
1.2.1. Các thiết bị trong tuyến liên lạc thông tin vệ tinh
Không giống như trong các hệ thống thông tin khác là thông tin giữa các phần tử trên
mặt đất,mà tuyến thông tin trong thông tin vệ tinh là tuyến liên lạc giữa một phần tử trên
mặt đất và một phần tử trong không gian vũ trụ là vệ tinh nên trong tuyến liên lạc thông
tin vệ tinh bao gồm hai phần là phần không gian và phần mặt đất.
Các phần không gian và mặt đất được xem xét kỹ thuật dưới đây:
 Phần không gian bao gồm vệ tinh , các thiết bị trên vệ tinh , thiết bị điều
khiển đo xa,các thiết bị cung cấp nguồn
 Phần mặt đất cũng gọi là các trạm mặt đất bao gồm anten thu phát và các
thiết bị điều khiển bám vệ tinh , ống dẫn song các bộ chia cao tần và ghép
công suất ,máy thu tạp âm thấp và các bộ giải điều chế,các bộ đối tần lên
xuống ,các bộ khuếch đại công suất lớn và các bộ điều chế
1.2.2. Tuyến liên lạc qua hệ thống thông tin vệ tinh
 Tại trạm phát: Các tín hiệu có băng tần cơ bản được điều chế thành trung
tần,sau đó được đổi lên cao tần nhờ bộ đổi tần tuyến lên UC(Up Converter) rồi
được khuếch đại lên mức công suất cao nhờ bộ khuếch đại công suất lớn HPA(
High Power Amplifier) và được phát lên vệ tinh qua anten phát

 Tại trạm thu: Tín hiệu cao tần phát từ vệ tinh được thu bởi anten thu qua bộ
khuếch đại tạp âm thấp LNA(Low Noise Amplifier) và được đổi xuống trung
tần nhờ booh đổi tần xuống DC( Down Converter), sau đó qua bộ giải điều chế
để khắc phục lại băng tần cơ bản giống bên phát

Hình 1.1 : Đường liên lạc thông tin vệ tinh
Trường điện từ của một sóng vô tuyến điện khi đi trong một môi trường (như là khsi
quyển ) dao động theo một hướng nhất định. Phân cực là hướng dao động của điện
trường.
Có hai loại phân cực sóng vô tuyến điện được sử dụng trong thông tin vệ tinh : sóng
phân cực thẳng và sóng phân cực tròn
 Sóng phân cực thẳng
Một sóng phân cực thẳng có thể tạo ra bằng cách dẫn các tín hiệu từ một ống
dẫn sóng chữ nhật đến anten loa. Nhờ đó , sóng được bức xạ theo kiểu phân cực
thẳng đứng song song với cạnh đứng của anten loa. Để thu được sóng này anten
thu cũng cần được bố trí giống với tư thế của anten phát.
Khi đặt nó vuông góc , thì không thể thu được sóng này ngay cả khi sóng đi vào
ống dẫn sóng vì nó không được nối với đường cáp đồng trục. Mặc dù sóng phân
cực thẳng thì dễ dàng tạo ra ,nhưng cần phải điểu chỉnh hướng của ống dẫn sóng
anten thu sao cho song song với mặt phẳng phân cực của sóng đến.
 Sóng phân cực tròn
Sóng phân cực tròn là sóng khi truyền lan phân cực của nó quay tròn.Có thể tạo
ra loại sóng này bằng cách kết hợp hai sóng phân cực thẳng có phân cực vuông
góc với nhau và góc lệch pha là 90
0
. Sóng phân cực trong là sóng phân cực phải
hay trái phụ thuộc vào sự khác pha giữa các sóng phân cực thẳng và sớm pha hay
chậm pha.
Phân cực quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược chiều kim đồng hồ với tần
số bằng tần số sóng mang. Đối với sóng phân cực tròn mặc dầu không cần điều
chỉnh hướng của loa thu,nhưng mạch fido của anten trở nên phức tạp hơn đôi chút.
1.3.4. Tạp âm
Khái niệm về tạp âm trong thông tin vệ tinh
Tạp âm được hiểu là tín hiệu không mong muốn có trong luồng tín hiệu thu về,tạp âm
làm giảm chất lượng thông tin , ví ụ như tạp âm làm giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu S/N,
hoặc làm giảm tỷ số sóng mang trên tạp âm ,tăng tín hiệu lỗi bit đường truyền. Trên thực

đất,các búp sóng phụ này gây ra tạp âm ảnh hưởng trực tiếp từ mặt đất và tạp
âm khí quyển từ phản xạ từ mặt đất . Nhiệt tạp âm do ảnh hưởng của trái đất
trong khoảng từ 3-25
0
K
 Tạp âm nhiệt :
Tạp âm sinh ra do hoạt động ngẫu nhiên của các điện tử tự do của các vật
dẫn điện,khi chuyển động các điện tử này va chạm với các nguyên tử và sinh ra
tạp âm nhiệt ,mặc dù khi các vật dẫn hở mạch, các điện tử chuyển động hỗn
loạn vẫn sinh ra tạp âm nhiệt

Chương 2 : Nhiễu trong hệ thống TTVT và giải pháp
hạn chế nhiễu

2.1. Các nguồn nhiễu và nguyên nhân gây nhiễu
Trong hệ thống TTVT, một số loại nguồn nhiễu thường gặp như :
 Nhiễu sóng mang lân cận
 Nhiễu vệ tinh lân cận
 Nhiễu do chính hệ thống của khách hàng
 Nhiễu xuyên phân cực
 Các loại nhiễu khác

Hình 2.1 : Tỷ lệ phần trăm các nguyên nhân gây nhiễu
Các nguyên nhân gây nhiễu
 Lỗi do con người : 29,41%
 Lỗi do thiết bị : 52,94%
 Hệ thống vệ tinh lân cận : 15,69%

Hình 2.4 : Nhiễu xuyên phân cực

Mô tả : Nếu độ cách ly phân cực của anten không tốt, anten có thể phát đồng thời tín
hiệu phân cực ngang và đứng ở cùng thời điểm và cũng thu tín hiệu ở 2 phân cự. Do đó
nhiễu phân cực sẽ xuất hiện ở vệ tinh lân cận.

Hình 2.5 : Phổ nhiễu xuyên phân cực
Nguyên nhân
 Căn chỉnh anten không tốt
 Độ cách ly phân cực không tốt
 Bị lệch hướng anten và phân cực khi làm việc
 Các nguyên nhân do điều kiện thời tiết
 Không thực hiện kiểm tra trước khi phát sóng mang
 Biện pháp khắc phục
 Không phát sóng mang khi trạm mặt đất chưa được kiểm tra
 Thực hiện bảo dưỡng định kì trạm mặt đất
2.2.3 Nhiễu vệ tinh lân cận
Có 2 loại nhiễu vệ tinh lân cận : Nhiễu hướng phát và nhiễu hướng thu
a, Nhiễu hướng phát
 Nguyên nhân 1 : Anten phát căn chỉnh hướng đến vệ tinh không tốt Hình 2.6 : Nhiễu vệ tinh lân cận hướng phát
Biện pháp khắc phục

 Thực hiện đo đạc kiểm tra truy nhập trạm mặt đất (UAT) đúng chỉ dẫn để
đảm bảo trạm mặt đất hướng tốt nhất đến vệ tinh
 Nguyên nhân 2 :
 Anten không đạt yêu cầu kỹ thuật, giản đồ bức xạ không đảm bảo, công
suất búp sóng phụ lớn

 Thực hiện UAT, dùng anten kích thước đúng chuẩn
Chương 3 : Các phương pháp tính nhiễu trong hệ
thống TTVT

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống TTVT là vùng phủ sóng rộng lớn đáp ứng mọi loại
hình dịch vụ và cho phép triển khai từ những nơi mà các hệ thống khác không đáp ứng
được.
Một điểm quan trọng khi xét đến việc thiết kế một đường truyền vô tuyến là có thể cho
phép giảm chất lượng tuyến xuống bao nhiêu trong điều kiện cho phép là phù hợp, bởi vì
khi thiết kế tuyến thì không chỉ xét đến chất lượng đường truyền mà còn cả tính kinh tế.
Ngoài ra khi thiết kế tuyến TTVT cần phải cân đối giữa chất lượng từng khối thiết bị và
nhiễu nó có thể gây ra.
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống
3.1.1. Các tham số cơ bản đánh giá chất lượng hệ thống TTVT
Một số tham số đánh giá chất lượng hệ thống
 Tỷ số tín hiệu trên tạp âm đầu vào máy thu : Tỷ số này liên quan đến độ lớn tín
hiệu thu trong mối quan hệ đến tạp âm đầu vào máy thu. Cụ thể là :
 Tỉ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm C/N
 Tỉ số công suất tín hiệu trên mật độ phổ tạp âm C/



 Suy hao do tồn tại các khí trong bầu khí quyển : Tùy thuộc vào tần
số, góc ngẩng cũng như độ cao trạm mặt đất.
 Suy hao do bão cát : Tỷ lệ nghịch với tầm nhìn và phụ thuộc mạnh
vào độ ẩm các hạt bụi
 Hiệu ứng khúc xạ : Hiệu ứng này là do chiết suất của lớp ion và tầng
đối lưu thay đổi. Cả 2 đều chịu sự thay đổi cục bộ rất nhanh. Sự thay
đổi chiết suất gây nên sự thay đổi góc tới, biên độ và pha của sóng
truyền.
 Hiệu ứng Faraday : Là hiện tượng quay mặt phân cực của một sóng
mang phân cực tuyến tính khi truyền qua lớp ion. Góc quay tỉ lệ
nghịch với bình phương tần số và là hàm của lượng điện tích tầng
ion.
 Đa chéo phân cự do các tinh thể băng
 Ảnh hưởng hiệu ứng đa đường : Các tín hiệu được phản xạ từ mặt
đất cũng như các chướng ngại vật khác. Trong trường hợp các tín
hiệu thu ngược pha thì sẽ gây ra suy hao đáng kể.
3.2. Một số phương pháp tính nhiễu
3.2.1. Phương pháp tính ΔT/T
3.2.1.1. Tính nhiễu giữa các hệ thống thông tin địa tĩnh
Đường truyền hệ thống TTVT gồm đường lên và xuống.Việc xác định mức nhiễu dựa
trên việc tính ΔT/T theo công ước quốc tế, mức ngưỡng 6% được sử dụng là có thể chấp
nhận được mà không cần phối hợp giải quyết loại bỏ.
Vệ tinh thông tin cần hai tần số, một cho đường lên và một cho đường xuống, cho nên
các tần số thường đi theo từng cặp nhiễu giữa các hệ thống TTVT xảy ra hai trường hợp :
Trường hợp 1 : Hai hệ thống cùng sử dụng một băng tần trong cùng hướng (lên
hoặc xuống)
Trường hợp 2 : Hai hệ thống cùng sử dụng một băng tần theo hai hướng ngược
nhau (một lên, một xuống)
Các thông số của hệ thống
 R – Mạng vệ tinh bị nhiễu

Cách 2  Nhiệt độ tạp âm tương đương của đường truyền : Từ đây ta sẽ tính nhiễu cho hai trường hợp hệ thống sử dụng băng tần như nêu trên
Trường hợp 1 :

Để tính mức nhiễu giữa hai hệ thống thì phải tính độ gia tăng của nhiệt độ tạp âm
tương đương của đường truyền do phát xạ nhiễu gây ra.Để đơn giản ta gia định các tổn
hao truyền dẫn cơ bản trên hướng từ vũ trụ đến trái đất đang được khảo sát. Tương tự các
tổ hao truyền dẫn cơ bản trên hướng trái đất đến vệ tinh cũng như nhau.
Các tham số được tính theo công thức :

Trong trường hợp hai hệ thống chỉ dùng chung băng tần đường lên : ΔT = Δ


Trong trường hợp hai hệ thống chỉ dùng chung băng tần đường xuống : ΔT =γ Δ
 Trường hợp 2 :
Trong trường hợp này ta có công thức :

 

Số trạm phát có cùng tần số với vệ tinh GSO của hệ thống non-GSO
Các thông số trạm mặt đất
 
 
độ tăng ích cực đại trạm mặt đất ứng với góc 
 

 

nhiệt độ tạp âm thu của hệ thống GSO đường xuống
Độ nhạy của vệ tinh
 
 
độ tăng ích cực đại của anten vệ tinh GSO
 

nhiệt độ tạp âm thu của hệ thống GSO đường lên
3.2.1.2.2. Các bước tính nhiễu hệ thống GSO đường xuống
 B1 : Tính mật độ công suất nhiễu cực đại từ một vệ tinh non-GSO tại đầu ra anten
thi trạm mặt đất

 B2 : Tính mật độ tạp âm đầu ra anten thu trạm mặt đất

 B3 : Tính tỉ lệ ΔT/T 3.2.1.2.3. Các bước tính nhiễu hệ thống GSO đường lên
 B1 : Tính mật độ thông lượng công suất trạm mặt đất non-GSO tại vệ tinh GSO


là suy hao không gian tự do
Nếu như coi công suất sóng mang nhiễu từ vệ tinh 

cũng được tính tương tự như trên,
ta sẽ thu được phương trình :

Trong phương trình này ta có thêm tham số 

là tham số thể hiện sự kết hợp giữa
các loại phân cực sóng riêng biệt. Ngoài rat ham số 

còn phụ thuộc vào cả giá trị góc
lệch trục của anten thu tại trạm mặt đất.
Giả sử sự suy hao không gian tự do là như nhau tại cả hai tín hiệu có ích và nhiễu. Khi
đó ta sẽ có giá trị C/I đánh giá chất lượng hệ thống sẽ được tính theo :
Tài liệu tham khảo

[1] Dennis Roddy (2001), Satellite Communications, Mac Graw-Hill
[2] Bruce R. Elbert (2004) , The Satellite Communication Applications Handbook Second
Edition, Artech House, Inc.Boston London
[3] Aderemi A.Atayero (2011), Satellite Link Design ,
[4] Bùi Ngọc Thạch (2008) , Nhiễu trong thông tin vệ tinh kết quả đo và một số giải pháp
hạn chế nhiễu, Đại học Quốc Gia Hà Nội