Bai So 2
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Bai So 2 as PDF for free.
More details
- Words: 1,272
- Pages: 25
®¹i häc
Bài số 2: TRUYỀN SÓNG TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG Instructor: Nguyen Tuan Minh
MỞ ĐẦU What is it? How is it? How does it work?
NỘI DUNG CHÍNH Tổng quan về truyền sóng vô tuyến Các mô hình tổn hao đường truyền trong thông tin di động Pha-đinh trong thông tin di động
Hệ thống vô tuyến số tiêu biểu Các hệ thống phân cách về mặt không gian & về mặt tần số.
Th«ng tin sè
M· ho¸
§iÒu chÕ
“Kh«ng d©y dÉn”
Gi¶i ®iÒu chÕ
Gi¶i m·
Th«ng tin sè lèi ra
Các tầng khí quyển ảnh hưởng tới truyền sóng vô tuyến 3 trong 5 tầng gần nhất bề mặt trái đất. Sóng vô tuyến được mô tả dưới hai dạng đơn giản: Sóng trời và sóng đất.
TÇng ion
40÷400 km
TÇng ®èi l−u
MÆt ®Êt
10 km
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cùc thÊp (ELF: Extremly Low Frequency): 300÷3000 Hz (λ=1000 ÷100 km); vµ tÇn sè rÊt thÊp (VLF: Very Low Frequency): 3÷30 kHz (λ=100÷10 km). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng v« tuyÕn truyÒn lan gi÷a c¸c bÒ mÆt cña qu¶ ®Êt vµ tÇng ®èi l−u vµ còng cã thÓ xuyªn s©u ®−îc vµo lßng ®Êt vµ n−íc. Do kÝch th−íc ¨ng-ten phô thuéc vµo b−íc sãng, c¸c sãng nµy ®ßi hái c¸c ¨ng-ten lín. C¸c øng dông: Liªn l¹c d−íi n−íc (cho c¸c tµu ngÇm), trong c¸c má, cho c¸c SONAR...
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè thÊp (LF: Low Frequency): 30 kHz÷300 kHz (λ=10÷1 km)
C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng trêi cã thÓ ph©n t¸ch víi sãng ®Êt ®èi víi c¸c tÇn sè trªn 100 kHz. Sãng ®Êt cã tæn hao truyÒn dÉn lín h¬n. C¸c øng dông: Ph¸t thanh, v« tuyÕn hµng h¶i, truyÒn tin cù ly dµi víi c¸c tµu biÓn.
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè trung b×nh (MF: Medium Frequency): 300 kHz÷3 MHz (λ=1000 ÷100 m).
C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng trêi t¸ch khái sãng ®Êt. Sãng ®Êt cho phÐp truyÒn tin kh¶ dông lªn tíi 100 km tÝnh tõ m¸y ph¸t. C¸c øng dông: Ph¸t thanh ®iÒu biªn (550÷1600 kHz)
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cao (HF: High Frequency): 3÷30 MHz (λ=100÷10 m). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng trêi lµ ph−¬ng thøc truyÒn lan chñ yÕu t¹i tÇn sè cao (HF). Sãng ®Êt ®−îc sö dông ®Ó truyÒn tin trªn c¸c kho¶ng c¸ch ng¾n h¬n so víi sãng trêi. Khi tÇn sè t¨ng, tæn hao do truyÒn lan sãng t¨ng vµ do ®ã cÇn ph¶i cã c¸c tr¹m ph¸t chuyÓn tiÕp (c¸c tr¹m ph¸t lÆp). C¸c øng dông: Ph¸t thanh trªn c¸c vïng réng, c¸c m¸y v« tuyÕn nghiÖp d−, c¸c m¸y v« tuyÕn d©n sù.
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè rÊt cao (VHF: Very High Frequency): 30÷300 MHz (λ=10÷1 m). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sù nhiÔu x¹ (uèn cong tia sãng do c¶n trë cña khÝ quyÓn) vµ sù ph¶n x¹ dÉn ®Õn viÖc truyÒn lan sãng v−ît qu¸ ®−êng ch©n trêi. Cù ly truyÒn sãng vµo kho¶ng vµi ngµn km. Sù lan truyÒn sãng trong c¸c toµ nhµ còng x¶y ra rÊt tèt. C¸c øng dông: C¸c øng dông ph¸t thanh-truyÒn h×nh: TV, v« tuyÕn ®iÒu tÇn (FM radio) b¨ng tÇn 88÷108 MHz; ®iÒu khiÓn kh«ng l−u v« tuyÕn (còng cßn gäi lµ hÖ dÉn ®−êng v« tuyÕn).
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cùc cao (UHF: Ultra High Frequency): 300÷3000 MHz (λ=1m ÷10 cm). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: C¸c ph¶n x¹ tõ c¸c tÇng khÝ quyÓn x¶y ra, c¸c tæn han tiªu biÓu lµ do c¸c ch−íng ng¹i lín h¬n trong c¸c b¨ng VHF, t¸c ®éng cña m−a vµ h¬i Èm trong kh«ng khÝ cã thÓ bá qua ®−îc. C¸c øng dông: Ph¸t thanh-truyÒn h×nh; TruyÒn h×nh vÖ tinh; v« tuyÕn di ®éng mÆt ®Êt (®iÖn tho¹i kh«ng d©y, ®iÖn tho¹i v« tuyÕn tÕ bµo), c¸c dÞch vô th«ng tin c¸ nh©n t−¬ng lai (nh− thÓ hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng thÕ hÖ thø ba: b¨ng 2,4 GHz), ®iÒu khiÓn kh«ng l−u v« tuyÕn.
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè siªu cao (SHF: Super High Frequency): 3÷30 GHz (λ=10 ÷1 cm). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: HÊp thô do m−a, m©y, h¬i Èm (s−¬ng mï) lµ rÊt lín dÉn ®Õn tiªu hao vµ do ®ã h¹n chÕ truyÒn lan sãng. C¸c øng dông: C¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh cho ®iÖn tho¹i vµ truyÒn h×nh, c¸c dÞch vô di ®éng nh− m¹ng m¸y tÝnh côc bé v« tuyÕn (WLAN: Wireless Local Area Network).
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cùc kú cao (EHF: Extremly High Frequency): 30÷300 GHz (λ=10 ÷1 mm) C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: C¸c tæn hao rÊt cao do h¬i n−íc vµ oxy trong khÝ quyÓn. C¸c øng dông: Th«ng tin víi c¸c kho¶ng c¸ch ng¾n (bªn trong tÇm nh×n th¼ng). C¸c vÖ tinh truyÒn th«ng cã thÓ sö dông c¸c tÇn sè trong d¶i nµy ®Ó truyÒn truyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao (HDTV: High Definition TeleVision).
Các cơ chế truyền sóng Phản xạ Nhiễu xạ Tán xạ
Các cơ chế truyền sóng
Sãng truyÒn th¼ng
¡ng-ten ph¸t
Sãng ph¶n x¹ ®Êt
¡ng-ten thu
Sãng ®Êt
Phương trình truyền sóng
dD h1 dR
h2
r
4π Pt Ae h12 h22 PR(truyÒn lan gÇn mÆt ®Êt) = λ2 r 4
P.trình không gian tự do Friss
GR =
Pr =
Pr =
4π Ae
λ
2
Pt A e 4π r
2
= Pt
Pt G T G R λ 2 ( 4π r ) 2
GRλ 4π
2
1 2 4π r
Các mô hình tổn hao Tổn hao đường truyền trong các tế bào lớn Mô hình Hata Mô hình Lee Tổn hao đường truyền trong các vi tế bào ngoài trời
Mô hình Hata-COST 231 Mô hình Walfish-Ikegami COST 231
Fading hay Phađinh Phađinh là gì? Phađinh đa đường Phađinh Rayleigh Phađinh Rice
Phađinh phẳng (không chọn lọc…) Phađinh chọn lọc theo tần số (Large scale Fading, & Small scale Fading), …
Hiệu ứng Doppler Hiệu ứng doppler là gì Tác dụng của hiệu ứng
Hiện tượng trải trễ Thế nào là Trải trễ? Tác động của trải trễ tới hệ thống
Các kênh vô tuyến di động Phân loại theo độ rộng băng tín hiệu Kênh băng hẹp & kênh băng rộng
Phân loại theo môi trường truyền sóng Kênh Vô tuyến di động trong nhà (indoor) & Kênh Vô tuyến di động ngoài trời (outdoor)
Phân loại theo đặc tính phađinh nhanh Kênh Rice Kênh Gauss (best) Kênh Rayleigh (worst)
Tổng kết bài 2 Hệ thống vô tuyến tiêu biểu Sóng truyền trong môi trường khí quyển Phân loại tần số vô tuyến Các cơ chế truyền sóng Các phương trình truyền sóng Suy hao Các mô hình tổn hao Pha-đinh or Fading Hiệu ứng doppler Hiệu tượng trải trễ & Các kênh thông tin vô tuyến di động
Example of a chart 90 80 70 60
East West North South
50 40 30 20 10 0 1st Qtr
2nd Qtr
3rd Qtr
4th Qtr
Picture slide Bullet 1 Bullet 1
Bài số 2: TRUYỀN SÓNG TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG Instructor: Nguyen Tuan Minh
MỞ ĐẦU What is it? How is it? How does it work?
NỘI DUNG CHÍNH Tổng quan về truyền sóng vô tuyến Các mô hình tổn hao đường truyền trong thông tin di động Pha-đinh trong thông tin di động
Hệ thống vô tuyến số tiêu biểu Các hệ thống phân cách về mặt không gian & về mặt tần số.
Th«ng tin sè
M· ho¸
§iÒu chÕ
“Kh«ng d©y dÉn”
Gi¶i ®iÒu chÕ
Gi¶i m·
Th«ng tin sè lèi ra
Các tầng khí quyển ảnh hưởng tới truyền sóng vô tuyến 3 trong 5 tầng gần nhất bề mặt trái đất. Sóng vô tuyến được mô tả dưới hai dạng đơn giản: Sóng trời và sóng đất.
TÇng ion
40÷400 km
TÇng ®èi l−u
MÆt ®Êt
10 km
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cùc thÊp (ELF: Extremly Low Frequency): 300÷3000 Hz (λ=1000 ÷100 km); vµ tÇn sè rÊt thÊp (VLF: Very Low Frequency): 3÷30 kHz (λ=100÷10 km). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng v« tuyÕn truyÒn lan gi÷a c¸c bÒ mÆt cña qu¶ ®Êt vµ tÇng ®èi l−u vµ còng cã thÓ xuyªn s©u ®−îc vµo lßng ®Êt vµ n−íc. Do kÝch th−íc ¨ng-ten phô thuéc vµo b−íc sãng, c¸c sãng nµy ®ßi hái c¸c ¨ng-ten lín. C¸c øng dông: Liªn l¹c d−íi n−íc (cho c¸c tµu ngÇm), trong c¸c má, cho c¸c SONAR...
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè thÊp (LF: Low Frequency): 30 kHz÷300 kHz (λ=10÷1 km)
C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng trêi cã thÓ ph©n t¸ch víi sãng ®Êt ®èi víi c¸c tÇn sè trªn 100 kHz. Sãng ®Êt cã tæn hao truyÒn dÉn lín h¬n. C¸c øng dông: Ph¸t thanh, v« tuyÕn hµng h¶i, truyÒn tin cù ly dµi víi c¸c tµu biÓn.
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè trung b×nh (MF: Medium Frequency): 300 kHz÷3 MHz (λ=1000 ÷100 m).
C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng trêi t¸ch khái sãng ®Êt. Sãng ®Êt cho phÐp truyÒn tin kh¶ dông lªn tíi 100 km tÝnh tõ m¸y ph¸t. C¸c øng dông: Ph¸t thanh ®iÒu biªn (550÷1600 kHz)
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cao (HF: High Frequency): 3÷30 MHz (λ=100÷10 m). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sãng trêi lµ ph−¬ng thøc truyÒn lan chñ yÕu t¹i tÇn sè cao (HF). Sãng ®Êt ®−îc sö dông ®Ó truyÒn tin trªn c¸c kho¶ng c¸ch ng¾n h¬n so víi sãng trêi. Khi tÇn sè t¨ng, tæn hao do truyÒn lan sãng t¨ng vµ do ®ã cÇn ph¶i cã c¸c tr¹m ph¸t chuyÓn tiÕp (c¸c tr¹m ph¸t lÆp). C¸c øng dông: Ph¸t thanh trªn c¸c vïng réng, c¸c m¸y v« tuyÕn nghiÖp d−, c¸c m¸y v« tuyÕn d©n sù.
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè rÊt cao (VHF: Very High Frequency): 30÷300 MHz (λ=10÷1 m). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: Sù nhiÔu x¹ (uèn cong tia sãng do c¶n trë cña khÝ quyÓn) vµ sù ph¶n x¹ dÉn ®Õn viÖc truyÒn lan sãng v−ît qu¸ ®−êng ch©n trêi. Cù ly truyÒn sãng vµo kho¶ng vµi ngµn km. Sù lan truyÒn sãng trong c¸c toµ nhµ còng x¶y ra rÊt tèt. C¸c øng dông: C¸c øng dông ph¸t thanh-truyÒn h×nh: TV, v« tuyÕn ®iÒu tÇn (FM radio) b¨ng tÇn 88÷108 MHz; ®iÒu khiÓn kh«ng l−u v« tuyÕn (còng cßn gäi lµ hÖ dÉn ®−êng v« tuyÕn).
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cùc cao (UHF: Ultra High Frequency): 300÷3000 MHz (λ=1m ÷10 cm). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: C¸c ph¶n x¹ tõ c¸c tÇng khÝ quyÓn x¶y ra, c¸c tæn han tiªu biÓu lµ do c¸c ch−íng ng¹i lín h¬n trong c¸c b¨ng VHF, t¸c ®éng cña m−a vµ h¬i Èm trong kh«ng khÝ cã thÓ bá qua ®−îc. C¸c øng dông: Ph¸t thanh-truyÒn h×nh; TruyÒn h×nh vÖ tinh; v« tuyÕn di ®éng mÆt ®Êt (®iÖn tho¹i kh«ng d©y, ®iÖn tho¹i v« tuyÕn tÕ bµo), c¸c dÞch vô th«ng tin c¸ nh©n t−¬ng lai (nh− thÓ hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng thÕ hÖ thø ba: b¨ng 2,4 GHz), ®iÒu khiÓn kh«ng l−u v« tuyÕn.
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè siªu cao (SHF: Super High Frequency): 3÷30 GHz (λ=10 ÷1 cm). C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: HÊp thô do m−a, m©y, h¬i Èm (s−¬ng mï) lµ rÊt lín dÉn ®Õn tiªu hao vµ do ®ã h¹n chÕ truyÒn lan sãng. C¸c øng dông: C¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh cho ®iÖn tho¹i vµ truyÒn h×nh, c¸c dÞch vô di ®éng nh− m¹ng m¸y tÝnh côc bé v« tuyÕn (WLAN: Wireless Local Area Network).
Phân loại phổ tần vô tuyến * TÇn sè cùc kú cao (EHF: Extremly High Frequency): 30÷300 GHz (λ=10 ÷1 mm) C¸c ®Æc tÝnh truyÒn sãng: C¸c tæn hao rÊt cao do h¬i n−íc vµ oxy trong khÝ quyÓn. C¸c øng dông: Th«ng tin víi c¸c kho¶ng c¸ch ng¾n (bªn trong tÇm nh×n th¼ng). C¸c vÖ tinh truyÒn th«ng cã thÓ sö dông c¸c tÇn sè trong d¶i nµy ®Ó truyÒn truyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao (HDTV: High Definition TeleVision).
Các cơ chế truyền sóng Phản xạ Nhiễu xạ Tán xạ
Các cơ chế truyền sóng
Sãng truyÒn th¼ng
¡ng-ten ph¸t
Sãng ph¶n x¹ ®Êt
¡ng-ten thu
Sãng ®Êt
Phương trình truyền sóng
dD h1 dR
h2
r
4π Pt Ae h12 h22 PR(truyÒn lan gÇn mÆt ®Êt) = λ2 r 4
P.trình không gian tự do Friss
GR =
Pr =
Pr =
4π Ae
λ
2
Pt A e 4π r
2
= Pt
Pt G T G R λ 2 ( 4π r ) 2
GRλ 4π
2
1 2 4π r
Các mô hình tổn hao Tổn hao đường truyền trong các tế bào lớn Mô hình Hata Mô hình Lee Tổn hao đường truyền trong các vi tế bào ngoài trời
Mô hình Hata-COST 231 Mô hình Walfish-Ikegami COST 231
Fading hay Phađinh Phađinh là gì? Phađinh đa đường Phađinh Rayleigh Phađinh Rice
Phađinh phẳng (không chọn lọc…) Phađinh chọn lọc theo tần số (Large scale Fading, & Small scale Fading), …
Hiệu ứng Doppler Hiệu ứng doppler là gì Tác dụng của hiệu ứng
Hiện tượng trải trễ Thế nào là Trải trễ? Tác động của trải trễ tới hệ thống
Các kênh vô tuyến di động Phân loại theo độ rộng băng tín hiệu Kênh băng hẹp & kênh băng rộng
Phân loại theo môi trường truyền sóng Kênh Vô tuyến di động trong nhà (indoor) & Kênh Vô tuyến di động ngoài trời (outdoor)
Phân loại theo đặc tính phađinh nhanh Kênh Rice Kênh Gauss (best) Kênh Rayleigh (worst)
Tổng kết bài 2 Hệ thống vô tuyến tiêu biểu Sóng truyền trong môi trường khí quyển Phân loại tần số vô tuyến Các cơ chế truyền sóng Các phương trình truyền sóng Suy hao Các mô hình tổn hao Pha-đinh or Fading Hiệu ứng doppler Hiệu tượng trải trễ & Các kênh thông tin vô tuyến di động
Example of a chart 90 80 70 60
East West North South
50 40 30 20 10 0 1st Qtr
2nd Qtr
3rd Qtr
4th Qtr
Picture slide Bullet 1 Bullet 1
Related Documents
Bai So 2
June 2020 1
Bai Kiem Tra So 2
June 2020 7
Bai 0 Sai So
April 2020 0
Thi Nghiem Kt So - Bai 2
June 2020 1
Bai Kiem Tra So 2 - Diem
June 2020 2