Mô phỏng đường truyền HF trong thiết bị thu Radio - pdf 18

Download miễn phí Đề tài Mô phỏng đường truyền HF trong thiết bị thu Radio



Hiến thiên liên tục, dẫn đến sai pha của chúng thay đổi, làm cho cường độ trường tổng hợp biến thiên gây nên hiện tượng pha đinh mạnh làm xấu chất lượng tín hiệu thậm chí mất liên lạc .
Tuỳ theo từng góc độ đánh giá mà người ta có thể phân loại thành:
- Pha đinh nhanh : Thời gian biến đổi nhanh theo giây, theo phút ,giờ
- Pha đinh chậm : Thời gian biến đổi chậm theo ngày, theo từng tháng,theo các mùa trong năm
- Pha đinh phẳng : ảnh hưởng chủ yếu đến các hệ thống vi ba số tốc độ thấp
- Pha đinh lựa chọn : ảnh hưởng chủ yếu đến các hệ thống vi ba số dung lượng
cao.
- Pha đinh phản xạ từ mặt đất : Tại điểm thu sóng phản xạ sẽ giao thoa với sóng tới tạo ra cường độ điện trường tổng, do hiệu số đường đi của tia phản xạ và tia tới biến đổi do đó cường độ trường biến đổi trong một giới hạn rất rộng
- Pha đinh nhiều tia : Do sự không đồng nhất của môi trường truyền lan sóng đến điểm thu ngoài sóng phản xạ từ mặt đất còn có sóng phản xạ từ các lớp không đồng nhất của khí quyển , gây ra pha đinh sâu do sự giao thoa của nhiều tia sóng đến điểm thu theo các đường khác nhau, do đó cường độ trường thay đổi nhiều . . .
Các loại pha đinh này có thể xuất hiện độc lập với nhau hay xuất hiện đồng thời và đều đều ảnh hưởng đến thông tin sóng ngắn.
Sau đây là một số biện pháp khác nhau nhằm khắc phục hiện tượng pha đinh :
- Dùng ăng ten có độ rộng búp sóng hẹp ( tính hướng cao)
- Sử dụng các phương pháp thu phân tập như Phân tập không gian, phân tập tần số phân tập phân cực
- Để chống pha đinh trong nhiều tuyến thông tin vi ba người ta còn sử dụng hệ thống anten của cả hai trạm thu và phát có các dạng phân cực khác nhau như phân cực ngang, phân cực thẳng đứng, phân cực tròn bên trái, phân cực tròn bên phải .
 



Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

m« pháng ®­êng truyÒn hf
trong thiÕt bÞ thu radio
1. Lý do chän h­íng nghiªn cøu
Sãng v« tuyÕn ®· vµ ®ang lµm nªn nh÷ng thay ®æi thÇn kú trong mäi lÜnh vùc cña ®êi sèng vµ ®¨c biÖt lµ trong th«ng tin liªn l¹c.
Trong øng dông th«ng tin liªn l¹c, sãng v« tuyÕn ®iÖn tõ chia ra thµnh nhiÒu b¨ng sãng, mçi b¨ng sãng ®ã cã nh÷ng øng dông cho c¸c hÖ thèng th«ng tin kh¸c nhau.
B¨ng sãng ng¾n HF lµ b¨ng sãng ®iÖn tõ cã tÇn sè tõ 3Mhz tíi 30Mhz, nã ®­îc sö dông chñ yÕu cho ph¸t thanh ®iÒu biªn cù ly xa. Tr­íc ®©y HF ®­îc dïng cho th«ng tin qu«c tÕ víi c¸c dÞch vô th«ng tin b¨ng hÑp nh­ ®iÖn tho¹i Ýt kªnh, ®iÖn b¸o, ®iÖn b¸o truyÒn ¶nh , teletip...,nã cßn ®­îc dïng trong th«ng tin hµng kh«ng, hµng h¶i, ®µi h¶i qu©n. Ngµy nay, mÆc dï th«ng tin v« tuyÕn b¨ng tÇn HF ®· ®­îc thay thÕ ë mét sè dÞch vô b»ng c¸c hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh, c¸p biÓn nh­ng nã vÉn lµ mét ph­¬ng tiÖn kh«ng thÓ thiÕu trong ph¸t thanh cù ly xa vµ mét sè d¹ng th«ng tin ®Æc biÖt sö dông trong an ninh quèc phßng, mét l·nh vùc øng dông v« cïng quan träng . Vµ ng­êi ta ®· vµ ®ang nh×n thÊy nh÷ng triÓn väng më réng øng dông cña b¨ng tÇn sãng ng¾n trong nhiÒu l·nh vùc h¬n.
Tuy nhiªn, mét vÊn ®Ò vÊp ph¶i ë ®©y lµ muèn sö dông cã hiÖu qu¶ h¬n n÷a b¨ng tÇn HF nµy ta ph¶i kh¾c phôc triÖt ®Ó nh÷ng ¶nh h­ëng cña nhiÔu lªn th«ng tin sãng ng¾n. Nh÷ng ¶nh h­ëng cña c¸c hiÖn t­îng suy hao, t¸n x¹, fading nµy ®· lµm gi¶m ®i rÊt nhiÒu chÊt l­îng cña th«ng tin thËm chÝ nã cã thÓ lµm cho th«ng tin kh«ng thÓ nhËn d¹ng ®­îc. ChÝnh v× vËy mµ viÖc nghiªn cøu vÒ ®­êng truyÒn HF sÏ høa hÑn nhiÒu øng dông thiÕt thùc trong th«ng tin liªn l¹c nh»m n©ng cao h¬n n÷a chÊt l­îng, ph¹m vi øng dông cña b¨ng tÇn sãng ng¾n vµ ®em l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ lín h¬n n÷a cho c¸c vÊn ®Ò thùc tÕ.
2. C¸ch thøc nghiªn cøu vµ ph¹m vi nghiªn cøu
§Ó nghiªn cøu mét c¸ch trùc quan , thÓ hiÖn vÊn ®Ò mét c¸ch sinh ®éng, nhãm nghiªn cøu chóng t«i quyÕt ®Þnh sö dông ph­¬ng thøc m« pháng b»ng phÇn mÒm
§­êng truyÒn HF bao gåm c¸c giai ®o¹n tõ anten ph¸t tíi anten thu qua xö lý t¸ch sãng vµ tíi ®Çu ra m¸y thu. Tuy nhiªn, do h¹n hÑp vÒ mÆt thêi gian, do nh÷ng h¹n chÕ vÒ kiÕn thøc chuyªn m«n nªn chóng t«i chØ nghiªn cøu ®­êng truyÒn HF trong ph¹m vi tõ anten ph¸t qua anten m¸y thu cho tíi ®Çu vµo khèi trén tÇn cña m¸y thu.
C¸c tham sè chÝnh ®­îc ®­a vµo ®Ó nghiªn cøu lµ :
Suy hao ®­êng truyÒn.
T¸n s¾c ®­êng truyÒn
HiÖn t­îng fading.
HiÖu øng doppler.
NhiÔu.
C¸c tham sè ®­a vµo m« pháng trong ch­¬ng tr×nh lµ:
Suy hao ®­êng truyÒn.
HiÖn t­îng fading.
3-S¬ ®å khèi vµ tham sè cña kªnh truyÒn HF
PhÇn m« pháng
Doppler
Fading
Suy hao
T¸n s¾c
NhiÔu
M¹ch vµo
KhuyÕch
®¹i
Trén tÇn
IF
T¹o dao ®éng
T¸ch sãng
H×nh.1 S¬ ®å khèi cña mét kªnh th«ng tin HF
NÕu m«i tr­êng truyÒn sãng lµ lÝ t­ëng th× c¸c yÕu tè t¸c ®éng vµo kªnh th«ng tin nh­ fading, nhiÔu, hiÖu øng Doppler, t¸n s¾c...lµ b»ng kh«ng.Trong m«i tr­êng thùc ®iÒu nµy lµ kh«ng thÓ, kªnh th«ng tin lu«n bÞ chÌn Ðp bëi c¸c yÕu tè kh«ng mong muèn. Sau ®©y chóng t«i sÏ tr×nh bµy mét c¸ch kh¸i qu¸t vÒ tõng tham sè trªn.
4. C¸c tham sè
4.1- Pha ®inh
Pha ®inh lµ sù biÕn thiªn c­êng ®é ®iÖn tr­êng tÝn hiÖu t¹i ®iÓm thu do sù ph¶n x¹ sãng tõ c¸c líp kh«ng ®ång nhÊt trong tÇng ®èi l­u, tÇng ®iÖn ly còng nh­ ph¶n x¹ tõ mÆt ®Êt , do t¸n x¹ , ph¶n x¹ nhiÒu lÇn, do ¶nh h­ëng tõ tr­êng cña qu¶ ®Êt t¹o ra c¸c tia kh«ng b×nh th­êng . . . C¸c tia nµy cïng ®Õn ®iÓm thu víi ®o¹n ®­êng ®i kh¸c nhau. Do mËt ®é ®iÖn tö lu«n biÕn ®æi, líp khÝ quyÓn ë d­íi kh«ng ®ång nhÊt vµ lu«n lu«n biÕn ®æi lµm cho chiÒu dµi cña c¸c tia sãng biÕn thiªn liªn tôc, dÉn ®Õn sai pha cña chóng thay ®æi, lµm cho c­êng ®é tr­êng tæng hîp biÕn thiªn g©y nªn hiÖn t­îng pha ®inh m¹nh lµm xÊu chÊt l­îng tÝn hiÖu thËm chÝ mÊt liªn l¹c .
Tuú theo tõng gãc ®é ®¸nh gi¸ mµ ng­êi ta cã thÓ ph©n lo¹i thµnh:
Pha ®inh nhanh : Thêi gian biÕn ®æi nhanh theo gi©y, theo phót ,giê
Pha ®inh chËm : Thêi gian biÕn ®æi chËm theo ngµy, theo tõng th¸ng,theo c¸c mïa trong n¨m
Pha ®inh ph¼ng : ¶nh h­ëng chñ yÕu ®Õn c¸c hÖ thèng vi ba sè tèc ®é thÊp
Pha ®inh lùa chän : ¶nh h­ëng chñ yÕu ®Õn c¸c hÖ thèng vi ba sè dung l­îng
cao.
Pha ®inh ph¶n x¹ tõ mÆt ®Êt : T¹i ®iÓm thu sãng ph¶n x¹ sÏ giao thoa víi sãng tíi t¹o ra c­êng ®é ®iÖn tr­êng tæng, do hiÖu sè ®­êng ®i cña tia ph¶n x¹ vµ tia tíi biÕn ®æi do ®ã c­êng ®é tr­êng biÕn ®æi trong mét giíi h¹n rÊt réng
Pha ®inh nhiÒu tia : Do sù kh«ng ®ång nhÊt cña m«i tr­êng truyÒn lan sãng ®Õn ®iÓm thu ngoµi sãng ph¶n x¹ tõ mÆt ®Êt cßn cã sãng ph¶n x¹ tõ c¸c líp kh«ng ®ång nhÊt cña khÝ quyÓn , g©y ra pha ®inh s©u do sù giao thoa cña nhiÒu tia sãng ®Õn ®iÓm thu theo c¸c ®­êng kh¸c nhau, do ®ã c­êng ®é tr­êng thay ®æi nhiÒu . . .
C¸c lo¹i pha ®inh nµy cã thÓ xuÊt hiÖn ®éc lËp víi nhau hoÆc xuÊt hiÖn ®ång thêi vµ ®Òu ®Òu ¶nh h­ëng ®Õn th«ng tin sãng ng¾n.
Sau ®©y lµ mét sè biÖn ph¸p kh¸c nhau nh»m kh¾c phôc hiÖn t­îng pha ®inh :
Dïng ¨ng ten cã ®é réng bóp sãng hÑp ( tÝnh h­íng cao)
Sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p thu ph©n tËp nh­ Ph©n tËp kh«ng gian, ph©n tËp tÇn sè ph©n tËp ph©n cùc
§Ó chèng pha ®inh trong nhiÒu tuyÕn th«ng tin vi ba ng­êi ta cßn sö dông hÖ thèng anten cña c¶ hai tr¹m thu vµ ph¸t cã c¸c d¹ng ph©n cùc kh¸c nhau nh­ ph©n cùc ngang, ph©n cùc th¼ng ®øng, ph©n cùc trßn bªn tr¸i, ph©n cùc trßn bªn ph¶i .
4.2-Suy hao
Suy hao sãng lµ mét trong nh÷ng yÕu tè t¸c déng ®Õn c­êng ®é cña tr­êng tÝn hiÖu. Cã nhiÒu nguyªn nh©n g©y ra hiÖn t­îng suy hao cña tr­êng. Khi sãng v« tuyÕn truyÒn trong mét m«i tr­êng ngoµi sù suy hao do m«i tr­êng g©y ra nh­ bÞ hÊp thô trong c¸c ph©n tö khÝ, trong h¬i n­íc..., tæn hao do m©y, m­a, do vËt ch¾n sãng...th× sù tæn hao lín nhÊt chÝnh lµ do sù khuÕch t¸n tÊt yÕu cña sãng ra mäi ph­¬ng, hiÖn t­îng nµy gäi lµ tæn hao trong kh«ng gian tù do.
NÕu bøc x¹ ra m«i tr­êng mét c«ng suÊt P1 , ë anten thu chØ nhËn ®­îc mét c«ng suÊt lµ P2 th× hÖ sè tæn hao truyÒn sãng lµ :
L=P1/P2 (lÇn)
Tr­ßng hîp sãng truyÒn trong kh«ng gian tù do, sù tæn hao chØ do sù khuÕch t¸n tÊt yÕu cña sãng theo mäi ph­¬ng g©y ra mµ kh«ng cã sù hÊp thô cña m«i tr­êng gäi lµ hÖ sè tæn hao tù do.
Ltd=P1/P2 (lÇn)
Vµ :
Ltd=(4P.r)2/(l2. D1.D2) (lÇn)
(D1,D2 lµ hÖ sè ®Þnh h­íng cña anten thu &anten ph¸t)
Trong thùc tÕ, do t¸c ®éng cña m«i tr­êng lªn qu¸ tr×nh truyÒn sãng nh­ ph¶n x¹ , khóc x¹, t¸n x¹, che ch¾n...g©y nªn hiÖn t­îng suy hao lµm yÕu th«ng tin. Khi ®ã hÖ sè suy hao cña sãng trong m«i tr­êng thùc sÏ lµ
L = P1/P2 = Ltd/F =(4P.r)2/((Fl)2. D1.D2)
F lµ hÖ sè suy gi¶m do m«i tr­êng (dB)
Sãng v« tuyÕn khi truyÒn lan trong tÇng ®èi l­u ngoµi c¸c hiÖn t­îng khóc x¹ , ph¶n x¹ cßn bÞ suy hao do hÊp thô cña c¸c phÇn tö do m©y m­a, hÊp thô do s­¬ng mï, tuyÕt. C¸c hÊp thô nµy phô thuéc vµo tÇn sè ®iÒu kiÖn khÝ t­îng cña tõng vïng vµ ph­¬ng cña tia sãng, gåm :
HÊp thô ph©n tö
HÊp thô ph©n tö trong tÇng ®èi l­u do ph©n tö h¬i n­íc vµ oxi . HÊp thô ph©n tö phô thuéc vµo tÇn sè , khi tÇn sè f < 10 Ghz th× cã thÓ bá qua do ®ã ®ãi víi sãng HF hÊp thô ph©n tö coi nh­ b»ng kh«ng
HÊp thô trong m­a vµ s­¬ng mï
HÊp thô sãng trong m­a phô thuéc vµo c­ßng ®é m­a tÝch luü ( ®¬n vÞ mm/h )
4.3-HiÖu øng Doppler
Mét nguån A ph¸t ra sãng cã tÇn sè f truyÒn tíi mét m¸y thu B . nÕu nguån A hay m¸y thu B chuyÓn ®éng th× tÇn sè sãng ®iÖn tõ do m¸y A ph¸t ra sÏ kh¸c víi tÇn sè do nguån B thu ®­îc , ®ã chÝnh lµ hiÖu øng doppler.
Gi¶ sö m¸y ph¸t A chuyÓn ®éng lïi xa m¸y thu B víi vËn tèc u, m¸y thu B ®ång thêi chuyÓn...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status