PGS. TS. NGUYỄN VĂN KHANG

Cơ quan chủ trì đề tài/dự án
(Ký tên và đóng dấu)

Ban chủ nhiệm chương trình
(Ký tên)Bộ Khoa học và Công nghệ
(Ký tên và đóng dấu khi gửi lưu trữ) HÀ NỘI - 2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
oOo


Tên tổ chức đang công tác: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Địa chỉ tổ chức: Số 1 phố Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: Ngõ 203B, Chùa Bộc, Hà Nội
3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Đại học Bách khoa Hà Nội
Điện thoại: 04 - 38692136 Fax: 04 - 38692242
E-mail:

Website:
Địa chỉ: Số 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS. TS. Nguyễn Trọng Giảng
Số tài khoản: 301.01.007.1
Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước Hai Bà Trưng Hà Nội
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Giáo dục và Đào tạo
II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: Từ tháng 01/2010 đến tháng 12/2011
- Thực tế thự
c hiện: Từ tháng 01/2010 đến tháng 12/2011
- Được gia hạn (nếu có):
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2550 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2550 tr.đ.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ.

b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Thời gian

190 190

190 185

3 Thiết bị, máy móc 650 650 650 649

4 Đoàn ra 440 440 440 400

5 Đoàn vào 50 50 50 40

6 Chi khác 130 130 130 121 Tổng cộng 2550 2550 2550 2535 - Lý do thay đổi (nếu có): Do điều kiện thực tế, khi nghiên cứu đã phát sinh thêm một số
công việc, vì vậy nhóm nghiên cứu đã xin điều chỉnh các hạng mục chi và đã được Bộ
Giáo dục và đào tạo (Cơ quan chủ quản; Công văn số: 6390/BGDĐT-KHCNMT) và Bộ
Khoa học công nghệ duyệt (theo công văn số: 3384/BKHCN-XHTN)

3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 Công văn số:
223/CV-ĐHBK-

Ngày 28-12-2011
V/v: Điều chỉnh nội dung, kinh phí thực hiện
nhiệm vụ NĐT với Italia

5 Quyết định số:
256/QĐ-ĐHBK-
HCTH Ngày 29-
12-2011
V/v: Thành lập hội đồng khoa học đánh giá
nghiệm thu cấp cơ sở đề tài: hợp tác quốc tế về
KH&CN theo Nghị định thư với Cộng hòa Ý.
Mã số: 08/ 2010/ HĐ-NĐT

6 Quyết định số: V/v: Thành lập hội đồng khoa học đánh giá
256/QĐ-ĐHBK-
HCTH Ngày 29-
12-2011
Quy trình, sản phẩm đề tài: hợp tác quốc tế về
KH&CN theo Nghị định thư với Cộng hòa Ý.
Mã số: 08/ 2010/ HĐ-NĐT
7 Quyết định số:
1627/QĐ-BKHCN
Ngày 13-07-2012
V/v: Thành lập hội đồng khoa học và tổ chuyên
gia đánh giá nghiệm thu cấp nhà nước đề tài
hợp tác quốc tế về KH&CN theo Nghị định thư
với Cộng hòa Ý. Mã số: 08/ 2010/ HĐ-NĐT 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:

(SDR)
Nghiên cứu phát triển nền tảng cung cấp dịch
vụ trên các mạng internet di động và cố định
thế hệ mới và một số dịch vụ dựa trên thông tin
vị trí
Tiếp nhận, nghiên cứu, phát triển, chuyển giao
và ứng dụng công nghệ định vị toàn cầu từ
châu Âu vào thực tế xã hội Việt Nam
Đào tạo nguồn nhân lực bậc cao về chuyên
ngành định vị toàn cầu tại nướ
c ta
- 03 bài báo khoa học
- Máy thu định vị toàn cầu
- Công nghệ SDR cho GNSS
- 02 cao học, 05 kỹ sư
- Sản phẩm phần cứng DSP
- Thuật toán xử lý tín hiệu
cho bộ thu định vị toàn cầu
- Quy trình công nghệ thiết
kế, mô phỏng máy thu
Galileo/GPS dùng công nghệ
SDR

2 Khoa Công nghệ thông
tin, Trường ĐHBK Hà
nội
Viện Công nghệ thông
tin, Trường ĐHBK Hà
nội
Thực hiện các nội dung liên quan đến xây dựng

Italy
- Công cụ mô phỏng máy thu
định vị toàn cầu
- Các thông tin chuyên môn
trong lĩnh vực định vị toàn
cầu Galileo

5 Institut Polytechnique
de Grenoble
Địa chỉ: France, 46,
avenue Félix Viallet -
38031 Grenoble Cedex
1 - France
Institut Polytechnique
de Grenoble
Địa chỉ: France, 46,
avenue Félix Viallet -
38031 Grenoble Cedex
1 - France
Phối hợp trao đổi thông tin khoa học về các vấn
đề và phương hướng tiếp cận vấn đề trong
công nghệ SDR và siêu cao tần
- Phối hợp phát triển công
nghệ SDR cho các hệ thống
GNSS

6 3G Beyond Division,
Fraunhofer Institute
FOKUS
Địa chỉ: Kaiserin-

- Quản lý chung nhiệm vụ khoa học
- Nghiên cứu, chỉnh sửa và hoàn
thiện quy trình thiết kế chế tạo máy
thu tích hợp GNSS trên cơ sở công
nghệ DSP và siêu cao tần
- Nghiên cứu chỉnh sửa giải pháp
tổng thể và hiệu chỉnh thử nghiệm hệ
thống hỗ trợ giám sát đối tượng ứng
dụng GNSS và GIS
- Tổng hợp số liệu và hoàn chỉ
nh báo
cáo tổng kết của đề tài
- Báo cáo tổng kết đề tài
- Bài báo đăng trong hội nghị khoa
học quốc tế
Công tác đào tạo học viên cao học
chuyên sâu về lĩnh vực SDR, Galileo

2 PGS. TS. Hà Mạnh Thư PGS. TS. Hà Mạnh
Thư
Hợp tác quốc tế Báo cáo đề xuất tiền khả thi của phòng
thí nghiệm quốc gia về Galileo LAB

3 PGS. TS. Nguyễn Hoàng
Lan
PGS. TS. Nguyễn
Hoàng Lan
Phát triển ứng dụng GNSS trên cơ sở
tích hợp với hạ tầng truyền thông cho
hệ thống giám sát và theo dõi đối

thống. Các kết quả lý thuyết, kết quả
mô phỏng
6 TS. Nguyễn Tài Hưng

TS. Nguyễn Tài Hưng

Nghiên cứu thiết kế và xây dựng mô
hình hoạt động của hệ thống dự định
xây dựng bao gồm phần lõi IMS và
máy chủ ứng dụng
Hệ thống IMS lõi thử nghiệm và một
số công cụ phát triển dịch vụ
Phần mềm nền tảng cung cấp các dịch
vụ dựa trên thông tin vị trí

7 TS. Nguyễn Hữu Thanh TS. Nguyễn Hữu Thanh Nghiên cứu và phát triển một nền
tảng cung cấp dịch vụ (service
delivery platform) các mạng Internet
di động và cố định thế hệ mới
Bộ chỉ tiêu kỹ thuật nên tảng phát triển
các dịch vụ LBS

8 TS. Nguyễn Thúy Anh

TS. Nguyễn Thúy Anh

Nghiên cứu các giải pháp cập nhật
vị trí phù hợp với điều kiện Việt
Nam
Thiết kế chế tạo thử nghiệm phần

Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )
Ghi
chú*
1 Nội dung: Trao đổi các kinh
nghiệm nghiên cứu, đặc biệt là
các công cụ phát triển
Thời gian: 6/2010
Kinh phí: 108.255.000
Địa điểm: Torino Italy
Tên tổ chức hợp tác: Viện ISMB
Số lượng người: 2
Nội dung: Trao đổi các kinh
nghiệm nghiên cứu, đặc biệt là
các công cụ phát triển
Thời gian: 10/2010
Kinh phí: 108.255.000
Địa điểm: Torino Italy
Tên tổ chức hợp tác: Viện ISMB
Số lượng người: 2

2 Nội dung: Thực hiện một số đo
đạc thực nghiệm và trao đổi các
kết quả nghiên cứu

Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm )
Ghi
chú*
1
Nội dung: Công nghệ định vị
Galileo và những thách thức
Nội dung: Công nghệ định vị
Galileo và những thách thức

Thời gian: 4/ 2010
Kinh phí: 12,9 triệu
Địa điểm: Đại học Bách Khoa Hà
Nội

Thời gian: 28-29/09/2010
Kinh phí: 12,9 triệu
Địa điểm: Đại học Bách Khoa Hà
Nội
2 Nội dung: Phân tích và thiết kế
máy thu tín hiệu định vị tích hợp
GPS/Galileo và giải pháp vô
tuyến điều khiển mềm SDR
Thời gian: 9/2010
Kinh phí: 12,9 triệu
Địa điểm: Đại học Bách Khoa Hà
Nội
Nội dung: Phân tích và thiết kế
máy thu tín hiệu định vị tích hợp

phân hệ cao tần RF cho máy
thu tích hợp GPS/Galileo
Thực tế: như đã đề xuất
1/2010-
11/2011
4/2010-
2/2012
- TS. Vũ Văn
Yêm,
Khoa Điện tử -
Viễn thông

II Nghiên cứu thiết kế chế tạo
phân hệ DSP cho máy thu tích
hợp GPS/Galileo
Thực tế: như đã đề xuất
1/2010-
11/2011
4/2010-
2/2012
- TS. Nguyễn
Hữu Trung,
Khoa ĐTVT

III
Phần 1.2: Nghiên cứu phát
triển giải pháp bộ thu dựa trên
công nghệ SDR
Thực tế: như đã đề xuất
1/2010-

Thực tế: như đã đề xuất
6/2010-
11/2011
6/2010-
11/2011
TS. Nguyễn Hữu
Thanh, Khoa
Điện tử - Viễn
thông
TS. Nguyễn Tài
Hưng, Khoa
Điện tử - Viễn
thông
Mô đun nghiên cứu thứ ba: Phát triển ứng dụng GNSS trên cơ sở tích hợp với hạ tầng
truyền thông cho hệ thống giám sát và theo dõi đối tượng
V.1 Khảo sát phân tích yêu cầu và
cho bài toán giám sát đối
tượng, xây dựng mô hình và
kiên trúc tổng thể của ứng
dụng
Thực tế: như đã đề xuất
01.2010 –
06.2010
04.2010 –
12.2010
- PGS.TS.
Nguyễn Thị
Hoàng Lan,
Viện CNTT&TT
- TS. Ngô Hồng

Hoàng Lan,
Viện CNTT&TT
- TS. Ngô Hồng
Sơn, Viện
CNTT&TT

- Lý do thay đổi: Không
III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số
TT
Tên sản phẩm và
chỉ tiêu chất lượng
chủ yếu
Đơn
vị
đo
Số
lượng
Theo kế hoạch
Thực tế
đạt được
1
Sản phẩm phần
cứng: Mẫu market
máy thu hoạt động
trên cả hệ thống
Galileo và GPS với
khả năng xử lý dữ liệu

RADIO MODEM trên
nền bộ đàm phục vụ
giám sát đối tượng

Mẫu 01 mẫu Không có trong kế hoạch Vượt yêu cầu
- Lý do thay đổi (nếu có): Không

b) Sản phẩm Dạng II:
Số
TT
Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học
cần đạt

Ghi chú

Theo kế hoạch Thực tế đạt được
1 Phương pháp tính cước
mềm dẻo phù hợp cho
các dịch vụ LBS
- Tuân theo chuẩn
của 3GPP
- Có thể thực hiện
nhiều mô hình
tính cước khác
nhau
Hoàn thành 02 mô
hình khác nhau:
- Mô hình mô phỏng

- Lý do thay đổi (nếu có): Không

c) Sản phẩm Dạng III:
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi
công bố
(Tạp chí, nhà
xuất bản)
1
Báo cáo về tính khả thi khi
triển khai các dịch vụ LBS
trong thực tế
Đưa ra những kết
luận cuối cùng về
ưu, nhược điểm
của các giải pháp
cung cấp LBS đã
được nghiên cứu
và khả năng ứng
dụng của nó trong

trên nền IMS
Bộ phần mềm dịch
vụ LBS hoạt động
trên các hệ thống
IMS chuẩn
Như dự kiến

5
Phần mềm lấy số liệu từ máy
thu GPS và điều khiển kênh
truyền số liệu của thiết bị thu
phát vô tuyến điện
Cho phép xử lý dữ
liệu GPS và điều
khiển kênh vô
tuyến
Như dự kiến
6
04 bài báo khoa học:
1. A Novel Signal Acquisition
Method for GPS Dual-
Frequency L1 C/A and L2C
Receivers, Tạ Hải Tùng, Ngô
Hồng Sơn, ATC Conference,
2011, Đà nẵng
2. Vu Van Yem, Vu Van Hung,
Nguyen Van Khang and
Nguyen Huu Trung,
“Simulation and Performance
Analysis of Galileo Receiver


PIERS 2012
progress In
Electromagnetics
Research
be presented at the PIERS
2012 Progress In
Electromagnetics Research
Symposium 27-30 March,
2012, Kuala Lumpur, Malaysia.
4. Nguyen Tai Hung, Nguyen
Huu Thanh, Nguyen Giang
nam, Tran Ngoc Lan, Dinh
Thai Hoang, "IMS IPTV: An
Experimental approach",
submitted to Journal of Science
and Technology
Symposium
ICCE
Conference,
07/2012, Huế,
Việt Nam
7
Hỗ trợ đào tạo sau đại học
trong nước
Hỗ trợ đào tạo 04
học viên cao học

TT
Cấp đào tạo, Chuyên
ngành đào tạo
Theo kế
hoạch
Thực tế đạt
được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1
Thạc sỹ 2 4 Năm 2011 - Lý do thay đổi (nếu có): Không

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây
trồng:
Số Tên sản phẩm Kết quả Ghi chú
TT đăng ký
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
(Thời gian kết
thúc)
1

2


tới.
Đề tài còn là tiền đề cho việc mở ra nhiều ứng dụng quan trọng khác trong các lĩnh
vực khác của nước ta như thuỷ sản, tìm kiếm cứu nạn…
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
Về hiệu quả kinh tế xã hội, đề tài có một số lợi ích sau:
- Cùng với quá trình đô thị
hóa và sự gia tăng mật độ phương tiện giao thông, vấn đề
giao thông tại các đô thị lớn ở Việt Nam đang là một vấn đề lớn, thu hút sự quan
tâm của nhiều người. Mục tiêu mà nhiệm vụ đặt ra là thử nghiệm và đưa ra các dịch
vụ nâng cao tính tiện lợi của các phương tiện giao thông công cộng, từ đó khuyến
khích người dân sử dụng các dịch vụ này. Nhiệm vụ này có thể coi là một đề án tiền
khả thi cho việc hiện đại hóa và việc ứng dụng các hệ thống công nghệ thông tin và
truyền thông vào lĩnh vực giao thông đô thị nói riêng cũng nh
ư trong các lĩnh vực
khác của đời sống nói chung.
- Board phần cứng là cơ sở tốt để đi đến chế tạo thử nghiệm và chuyển giao các hệ
thống thu tiên tiến được áp dụng trong nhiều ứng dụng định vị khác nhau.
- Ngoài ra, board phần cứng còn được sử dụng để làm các thí nghiệm cho học viên
sau đại học ngành ĐTVT.
- Các kiến thức thu nhận từ đề
tài là cơ sở để giải các bài toán về tích hợp vụ IMS và
dịch vụ LBS nhằm vào sự phát triển của mạng 4G trong thực tế.
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận

một số sản phẩm vượt mức
đăng ký
- Báo cáo tổng hợp đầy đủ
- Đề nghị bộ KHCN xem xét
công nhận kết quả đánh giá đề
tài.

Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký) PGS. TS. Nguyễn Văn Khang

Thủ trưởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

1

MỤC LỤC
Danh mục hình vẽ 6
Danh mục các bảng 10
LỜI NÓI ĐẦU 12
PHẦN I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN GIẢI
QUYẾT CỦA NHIỆM VỤ 14

3.2 Lược đồ tín hiệu GPS 51
3.3 2.3. Mã C/A 54
3.4 Dịch tần Doppler 602

3.5
 Bản tin định vị 61
3.5.1 Định dạng bản tin 61
3.5.2 Dữ liệu trong bản tin định vị 63
CHƯƠNG 4.CÁC LỖI VÀ LỆCH VỊ TRÍ TRONG CÁC HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN
CẦU GNSS 65

4.1 Đặt vấn đề 65
4.2 Lỗi đồng hồ vệ tinh và máy thu 66
4.3 Lỗi đa đường 67
4.4 Trễ tầng điện ly 68
4.5 Đo hình học vệ tinh (Dilution of Precision) 70
4.6 Trễ tầng đối lưu 71
4.7 Biến đổi tâm pha anten 72
4.8 Nhiễu do đo lường máy thu 73
4.9 Selective Availability 74
4.10 Chống bắt trước AS (Anti Spoofing) 75
4.11 Kết luận 75
CHƯƠNG 5.NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH XỬ LÝ TÍN HIỆU GPS THỰC HIỆN
TRONG CÁC BỘ THU 76

5.1 Mở đầu 76
5.2 Khôi phục dữ liệu định vị 76

6.1.5 Điều khiển dịch vụ 103
6.1.6 Phát triển dịch vụ 103
6.1.7 Đa truy nhập 104
6.2 Kiến trúc tổng quát IMS 104
6.2.1 Mạng truy nhập 105
6.2.2 Mạng lõi 105
6.2.3 Tầng dịch vụ 112
6.3 Triển khai kiến trúc IMS 113
6.4 Tổng quan về Parlay X và các giao diện liên quan 114
6.4.1 Giới thiệu về quá trình phát triển của Parlay/OSA và Parlay X 115
6.4.2 Các khái niệm trong kiến trúc Parlay 116
6.4.3 Parlay Gateway 129
PHẦN II. QUÁ TRÌNH TRIỂN KHAI NHIỆM VỤ VÀ CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC134
CHƯƠNG 7.ĐỀ XUẤT KIẾN TRÚC CỦA BỘ THU GPS DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ
SDR 135

7.1 Mở đầu 135
7.2 Anten và mạch RF (RF front-end) 135
7.3 Hoạt động của một máy thu GPS 138
7.4 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 142
7.4.1 Mô phỏng bộ tạo tín hiệu GPS 142
7.4.2 Bộ mô phỏng tín hiệu GPS 144
7.4.3 Mô phỏng thuật toán xử lý dữ liệu của bản tin định vị 148
7.4.4 Thuật toán và các hàm mô phỏng 153
7.4.5 Kết quả mô phỏng 159
CHƯƠNG 8.PHÂN TÍCH HỆ THỐNG SDR PHỤC VỤ THIẾT KẾ PHÂN HỆ DSP 161
8.1 Đặt vấn đề 161
8.2 Phân tích hệ thống 163
8.3 Lựa chọn các thành phần hệ thống 165



10.1.3 Các yêu cầu về chất lượng anten GNSS 179
10.1.4 Tiểu chuẩn lựa chọn anten GNSS 182
10.1.5 Lý thuyết về anten vi dải 182
10.1.6 Thiết kế anten phân cực tròn với 2 băng tần E1 và E5a 191
10.2 Thiết kế LNA 195
10.2.1 Thiết kế. 195
10.2.2 Kết quả mô phỏng. 199
10.2.3 Đánh giá kết quả mô phỏng. 202
10.3 Thiết kế bộ lọc 203
10.3.1 Thiết kế. 203
10.3.2 Kết quả mô phỏng. 206
10.3.3 Đánh giá kết quả. 208
10.4 Kết luận 2085

KẾT LUẬN CHUNG 210

TÀI LIỆU THAM KHẢO 211 6

Danh mục hình vẽ
Hình 2.1. Hệ thống GLONASS 28