BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------TRỊNH SƠN TÙNG

NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ KIỂM SOÁT VÀ ĐO LƯỜNG TẦN SỐ CHO CÁC
ĐÀI PHÁT HÌNH Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Truyền thông

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Kỹ thuật truyền thông

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Vũ Văn Yêm

Hà Nội – Năm 2013


MỤC LỤC
Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ NGHIỆP VỤ THÔNG TIN VÔ
TUYẾN TRUYỀN HÌNH QUẢNG BÁ ........................................... 12
1.1
NGHIỆP VỤ THÔNG TIN VÔ TUYẾN TRUYỀN HÌNH QUẢNG BÁ
Ở VIỆT NAM: ........................................................................................................12
1.1.1
Giới thiệu: .........................................................................................12
1.1.2
Truyền hình tương tự (PAL): ............................................................15
1.1.3
Truyền hình số DVB-T: .....................................................................18
1.1.4

2.3.1
Các khái niệm ....................................................................................38
2.3.2
Các phương pháp đo .........................................................................40
2.3.2.1
Nguyên lý phương pháp đo 99%:......................................................40
2.3.2.2
Nguyên lý phương pháp đo x dB: ......................................................41
2.3.3
Các ảnh hưởng khi thực hiện đo băng thông chiếm dụng: ...............42
2.4
Phương pháp đo độ chiếm dụng phổ tần (Spectrum occupancy
measurement): .......................................................................................................44
2.4.1
Mục đích: ..........................................................................................44
2.4.2
Phương pháp đo: ...............................................................................44
2.4.3
Trình bày và phân tích các dữ liệu thu thập được: ...........................46

3


Chương 3 ĐO THỬ NGHIỆM PHÁT XẠ TRUYỀN HÌNH....... 48
3.1
Đo thử nghiệm phát xạ truyền hình qua không gian: .......................48
3.1.1
Đo trực tiếp tại cổng RF-Mon (sau bộ khuếch đại công suất, bộ lọc
cao tần) và đo qua không gian ..............................................................................48
3.1.2

Bảng 1.4 Giá trị điều chỉnh cùng kênh tương tự ......................................................18
Bảng 1.5 Giá trị tối thiểu của cường độ trường tại vùng biên phục vụ DVB-T ......19
Bảng 1.6 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số cùng kênh với truyền hình tương tự ....19
Bảng 1.7 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số kề dưới kênh truyền hình tương tự ......20
Bảng 1.8 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số kề trên truyền hình tương tự ................20
Bảng 1.9 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số T-DMB với truyền hình tương tự........21
Bảng 2.1 Cách đo tần số cho các dạng tín hiệu.........................................................27
Bảng 2.2 Cách đặt thông số khi đo ...........................................................................33
Bảng 2.3 Số các mẫu đo cường độ trường tại điểm cố định .....................................35
Bảng 3.1 Tổng hợp đánh giá kết quả đo ...................................................................57
Bảng 3.2 So sánh, đánh giá phát xạ giả. ...................................................................62
Bảng 3.3 Giới hạn phát xạ không mong muốn. ........................................................62
Bảng 3.4 Mức E khuyến nghị áp dụng quy hoạch cho từng kênh ............................65
Bảng 3.5 Đánh giá chất lượng hình ảnh TV dân dụng ứng với mức E.....................65
Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả đo khảo sát vùng phủ sóng ...........................................70
Bảng 4.1 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng K38, tần số hình .........................70
Bảng 4.2 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 38, tần số hình .......72
Bảng 4.3 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng, kênh 38, tần số tiếng .................74
Bảng 4.4 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 38, tần số tiếng ......76
Bảng 4.5 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số hình ....................78
Bảng 4.6 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số hình .........80
Bảng 4.7 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số tiếng ...................82
Bảng 4.8 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số tiếng ........84
Bảng 4.9 Đo trực tiếp đài truyền hình Cần Thơ, kênh 43 .........................................86

5


Bảng 4.10 Đo qua không gian đài truyền hình Cần Thơ, kênh 43............................88
Bảng 4.11 Đo trực tiếp đài truyền hình Việt Nam, kênh 6 .......................................90

Hình 3.6 Mặt nạ phổ kênh 49 đo qua không gian .....................................................53
Hình 4.1 Mức thu tín hiệu kênh 9 phát chương trình VTV1 tại điểm đo ................64
Hình 4.2 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 9 phát chương trình VTV1 tại điểm đo .64
Hình 4.3 Mức thu tín hiệu kênh 11 phát chương trình VTV2 tại điểm đo ...............65
Hình 4.4 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 11 phát chương trình VTV2 tại điểm đo
...................................................................................................................................65
Hình 4.5 Mức thu tín hiệu kênh 22 phát chương trình VTV3 tại điểm đo ...............66
Hình 4.6 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 22 phát chương trình VTV3 tại điểm đo
...................................................................................................................................66
Hình 4.7 Mức thu tín hiệu kênh 54 phát chương trình VTV6 tại điểm đo ...............67
7


Hình 4.8 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 54 phát chương trình VTV6 tại điểm đo
...................................................................................................................................67
Hình 4.9 Vị trí đài phát kênh 9, 11, 22, 54 và điểm đo trên bản đồ ..........................68
Hình 4.10 Sơ đồ vùng phủ sóng và các điểm đo trên bản đồ...................................68
Hình 4.11 Mặt nạ phổ máy phát hình kênh 6 đo trực tiếp và đo qua không gian ...104
Hình 4.12 Mặt nạ phổ máy phát hình kênh 46 đo trực tiếp và đo qua không gian .105

8


LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Trịnh Sơn Tùng, số hiệu học viên: CB110940, học viên cao học
lớp 11BKTTT2 khóa 2011B. Người hướng dẫn là PGS.TS. Vũ Văn Yêm.
Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong bản luận văn “Nghiên
cứu vấn đề kiểm soát và đo lường tần số cho các đài phát hình ở Việt Nam ” là


-

Chương 1: Trong chương này chủ yếu giới thiệu về nghiệp vụ quảng bá vô
tuyến điện và tập trung chủ yếu vào truyền hình quảng bá, bao gồm: các thông
tin về phân kênh truyền hình, đặc điểm cơ bản của một số loại tín hiệu truyền
hình, các yêu cầu về thông số nhằm đảm bảo cho các kênh truyền hình hoạt
động an toàn tránh can nhiễu có hại đối với các kênh truyền hình hoặc hệ thống
thông tin khác.

-

Chương 2: Trong chương này đề cập chủ yếu đến một số phép đo cơ bản nhất,
bao gồm: phép đo tần số, phép đo băng thông, phép đo cường độ trường và mật
độ thông lượng công suất, phép đo độ chiếm dụng phổ tần.

-

Chương 3: Trong chương này đề cập đến hai vấn đề thực tế cần thử nghiệm
thực tế để có kết luận chính xác phục vụ cho công tác quản lý tần số:
-

Vấn đề thứ nhất là qua quá trình đo các tín hiệu truyền hình áp dụng lý
thuyết hiện có từ đó xây dựng phương pháp đo và phương pháp ước
lượng đo một số các thông số chính của tín hiệu truyền hình để đảm bảo
các kênh truyền hình hoạt động không gây can nhiễu lẫn nhau và không
gây can nhiễu đến các nghiệp vụ khác;

10



lệch 50 KHz cho sóng âm thanh.

Hình 1.1 Phổ tín hiệu truyền hình tương tự (K28)

12


Ở những vùng xa, miền núi các hệ thống truyền hình UHF/VHF gặp khó khăn
do vùng phủ sóng hạn hẹp, địa hình phức tạp gây ra nhiều vùng “tối”, vùng “lõm”,
đòi hỏi phải xây dựng mạng lưới các trạm lặp.
Các vệ tinh địa tĩnh với ưu điểm là có vùng phủ sóng rộng, đang được sử dụng
ngày càng nhiều cho nghiệp vụ truyền hình. Trong tương lai các vệ tinh địa tĩnh sẽ
được sử dụng chủ yếu cho truyền hình thay vì sử dụng cho mục đích viễn thông như
trước đây.
Ngoài ra, hiện nay một số chương trình truyền hình trả tiền trước được phát
qua hệ thống phân chia đa điểm (MDS), trước đây ở ta cũng có hệ thống (MMDS)
nhưng chỉ hoạt động ở Thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội và đã ngừng cung cấp
dịch vụ từ năm 2010 để dành phổ tần cho hệ thống thông tin di động 3G. Hệ thống
MDS bao gồm một máy phát viba công suất cao đặt ở trung tâm và thuê bao thu
trong vùng nhất định. Các kênh truyền hình MDS được mã hoá trước khi phát đi và
các máy thu phải có bộ hạ tần và bộ giải mã thích hợp để thu được dịch vụ này.
Truyền hình số:
Truyền hình số sử dụng phổ tần hiệu quả hơn sẽ thay thế truyền hình tương tự hiện
nay. Truyền hình số cho phép truyền đa dịch vụ cùng kênh. Vùng phủ sóng được cải
thiện và tăng chất lượng hình ảnh.

Hình 1.2 Phổ tín hiệu truyền hình số (K29-K30)

13



7

182 - 190

183.25

189.75

8

190 - 198

191.25

197.75

9

198 - 206

199.25

205.75

10

206 - 214

207.25


479.25

485.75

23

486 - 494

487.25

493.75

24

494 - 502

495.25

501.75

25

502 - 510

503.25

509.75

26


30

542 - 550

543.25

549.75

31

550 - 558

551.25

557.75

32

558 - 566

559.25

565.75

33

566 - 574

567.25


599.25

605.75
14

Ghi chú

Chỉ dành cho đài phát Tam
Đảo


V

38

606 - 614

607.25

613.75

39

614 - 622

615.25

621.75


653.75

44

654 - 662

655.25

661.75

45

662 - 670

663.25

669.75

46

670 - 678

671.25

677.75

47

678 - 686


710 - 718

711.25

717.75

52

718 - 726

719.25

725.75

53

726 - 734

727.25

733.75

54

734 - 742

735.25

741.75


773.75

59

774 - 782

775.25

781.75

60

782 - 790

783.25

789.75

61

790 - 798

791.25

797.75

62

798 - 806



Đối với phát xạ giả, đặt băng tần đo 100kHz, tuân thủ các giá trị dưới đây:

Công suất trung bình của
máy phát

Giới hạn các mức công suất trung bình tuyệt đối
(dBm) hoặc tương đối (dBc) dưới mức công suất cấp
đến cổng ăng ten với độ rộng băng tần chuẩn

P < 9 dBW

-36 dBm

9 dBW < P < 29 dBW

75 dBc

29 dBW < P < 39 dBW

-16 dBm

39 dBW < P < 50 dBW

85 dBc

50 dBW < P

-5 dBm


+67

+72

Cường độ trường khu vực nông thôn(dBµV/m)

+46

+49

+58

+64

Bảng 1.3 Giá trị tối thiểu của cường độ trường tại vùng biên phục vụ tương tự
-

Tỉ số bảo vệ nhiễu tương tự - tương tự:
-

Cùng kênh offset, theo bảng sau:

Offset x/12 tần số
dòng
Không
chính
xác
±500H
z


7

8

9

10

11

12

51

48

44

40

36

33

36

40

44


38

34

30

27

27

30

27

27

30

34

38

42

17


liên tục

xác

38

Bảng 1.4 Giá trị điều chỉnh cùng kênh tương tự

-

-

Kênh kề trên: -6dB (nhiễu không liên tục); 4dB (nhiễu liên tục).

-

Kênh kề dưới: - 9dB (nhiễu không liên tục); 1dB (nhiễu liên tục).

Tỉ số bảo vệ nhiễu tương tự - số:
-

Cùng kênh: 34dB (nhiễu không liên tục); 40dB (nhiễu liên tục).

-

Kênh kề dưới: -9dB (nhiễu không liên tục); -5dB (nhiễu liên tục).

-

Kênh kề trên: -8dB (nhiễu không liên tục); -5dB (nhiễu liên tục).

1.1.3 Truyền hình số DVB-T:
-


DVB-T 8 MHz; 64-QAM; 2/3

Băng 200

39

Băng 550

45

Băng 700

47

Bảng 1.5 Giá trị tối thiểu của cường độ trường tại vùng biên phục vụ DVB-T
-

Tỉ số bảo vệ nhiễu:
-

Cùng kênh: 20dB (số - số); 9dB (số - tương tự).

-

Kênh kề số - số: -30dB.

-

Kênh kề số - tương tự: -34dB (kênh kề dưới); -38dB (kênh kề trên).


-

Kênh kề DVB-H hoặc DVB-T: -30dB.

-

Cùng kênh với truyền hình tương tương tự:

Điều chế

QPSK

16-QAM

64-QAM

Tỉ lệ mã

1/
2

2/
3

3/
4

5/
6


7/
8

Tỉ số bảo vệ
nhiễu

12

-8

-4

3

9

-8

-3

3

9

16

-3

3


-38

64-QAM

2/3

-34

Bảng 1.7 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số kề dưới kênh truyền hình tương tự
-

Kênh kề trên với truyền hình tương tự:
Điều chế

Tỉ lệ mã

Tỉ số số bảo vệ nhiễu

16-QAM

1/2

-47

64-QAM

1/2

-43


20


-

Tỉ số bảo vệ nhiễu:
-

Cùng kênh với T-DMB: 13,5dB.

-

Kênh kề với T-DMB : -30dB.

-

Đối với truyền hình tương tự, áp dụng bảng sau:

∆f (MHz) = Tần số sóng mang hình - tần số trung tâm của T-DMB.
PR (dB): Tỉ số bảo vệ.
Bảng 1.9 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số T-DMB với truyền hình tương tự

21


Tóm tắt Chương 1:
Trong chương này chủ yếu giới thiệu tổng quan về nghiệp vụ quảng bá vô tuyến
điện và tập trung chủ yếu vào truyền hình quảng bá, bao gồm: các thông tin về
phân kênh truyền hình, đặc điểm cơ bản của một số loại tín hiệu truyền hình, các
yêu cầu về thông số mặt nạ phổ, tỷ số bảo vệ nhằm đảm bảo cho các kênh truyền

cách điều chỉnh ở bộ tạo dao động ngoại sai sao cho fx=fo.
o Phương pháp này thích hợp để đo tần số của các chế độ truyền dẫn mà có tần
số sóng mang ổn định.
Phương pháp so sánh tần số (Offset Frequency):
o Sự thay đổi của phương pháp giao thoa tần số là phương pháp so sánh tần số.
Phương pháp này khác ở chỗ là bộ tạo dao động ngoại sai được đặt một tần
số fo một lượng nào đó thấp hơn (hoặc cao hơn) tần số thu được và tần số
không biết fx. Tần số khác Δf tạo thành từ đầu ra giải điều chế đường bao
máy thu được lọc và so sánh với tần số tham chiếu chuẩn. Khi đó: fx = fo +
Δf
Phương pháp Lissajous trực tiếp (Direct Lissajous):
o Phương pháp đo này áp dụng ở đầu ra IF của máy thu. Nếu bộ tổng hợp tần
số điều khiển bằng tinh thể áp điện đặt là tần số của dao động máy thu thì sự

23


dịch chuyển của IF từ giá trị nominal bằng với sự dịch chuyển của tần số thu
được so với tần số đặt.
o Đầu ra tầng IF máy thu ứng với khuyếch đại Y và tần số điều khiển bằng tinh
thể áp điện (tương ứng với giá trị nominal của IF) ứng với khuyếch đại X.
Trên màn hiện sóng của dao động ký sẽ có dao động đồ, dao động đồ này là
hình tròn (khi fx=fo vì khi đó thời gian để tia điện tử quét thành một vòng
tròn chính bằng chu kỳ của điện áp chuẩn) hoặc hình elip (fx#fo). Các kết
quả trong elíp này được hiển thị trên màn hình chỉ ra giá trị tần số đo được:
fx=fo±Δf ; Với Δf =n/t (n: số lần quét; t: thời gian quét).
Phương pháp đếm tần (Frequency Counter):
o Tín hiệu thu được fx được biến đổi từ bộ tổng hợp tới IF hoăc tần số chuẩn
10 MHz. Khi bộ tổng hợp được điều khiển bởi dao động thạch anh ổn định
thì tần số Δf tại mức IF tương ứng với tần số Δf tại mức RF. Bắt đầu mỗi lần

Umin đến Umax. Bộ ghi y-t phát ra một dãy răng cưa. Giá trị tuyệt đối của tần
số Δf được tính từ số lượng răng cưa như vậy. Phương pháp này thường sử
dụng để so sánh và điều chỉnh các tần số chuẩn. Khi đó: fx = fo ± Δf
Phương pháp quét dùng phân tích phổ (Swept Spectrum Analyser):
Trong một số điều chế số, không như hầu hết các điều chế tương tự, rất khó để xác
định tần số đặc trưng của phát xạ (như tần số sóng mang trong trường hợp điều chế
tương tự). Trong các trường hợp như vậy, tần số trung tâm fc có thể được tính từ
đường biên trên và đường biên dưới của băng thông chiếm dụng (hình dưới).
fc=½(fl + fu)

[2.1]

Trong đó: fc: tần số trung tâm; fl: giá trị tần số nhỏ hơn của băng thông chiếm dụng;
fu: giá trị tần số lớn hơn của băng thông chiếm dụng

0dB
*ATTEN
RL
-20.0dBm

MKR 1
MKR 2

10dB/

646.19 MHz
653.81 MHz

MKR DELTA
7.63 MHz


DL

FC

FD

PR

SSA

IFM

FFT

Sóng mang liên tục (N0N)

X

X

X

X

X

X

X


X

Điện báo vô tuyến (F1B; F7B)

X

X

X

X

X

X

X

Fax (F1C)

X

X

X

X

X


X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Điện thoại vô tuyến và phát
thanh

truyền


X

26

X

X

X

X

X

X