Cấu trúc trạm kiểm soát tần số cố định tại trung tâm tần số vtđ khu vực v

  • 57 trang
  • file .doc
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại trường ĐH Hàng Hải Việt Nam và làm Đồ án tốt
nghiệp, em đã nhận được rất nhiều sự chia sẻ kiến thức, hướng dẫn, giúp đỡ quý
báu của các giảng viên trong khoa Điện – Điện tử tàu biển để em có được vốn kiến
thức như ngày hôm nay. Em xin được gửi lời biết ơn tới quý thầy cô.
Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy giáo – TS. Trần Xuân Việt đã
hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em
trong suốt quá trình học tập và hướng dẫn trực tiếp em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp
quan trọng này.
Em cũng xin bày tỏ lòng cám ơn tới các anh chị trong Trung tâm tần số VTĐ
khu vực V đã hướng dẫn em tìm hiểu rõ hơn về công tác kiểm soát tần số và các
thiết bị dùng trong công tác này.
Đây là một đề tài liên quan đến kiểm soát tần số, một lĩnh vực rất quan trọng
trong nghành Viễn thông. Do hạn chế về thời gian và kiến thức nên Đồ án chắc
chắn vẫn còn nhiều thiếu sót và khiếm khuyết nhất định. Em rất mong nhận được ý
kiến đóng góp, chỉ bảo từ quý thầy cô để đề tài nghiên cứu được hoàn thiện hơn
nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải phòng, ngày 25 tháng 10 năm 2015
Nguyễn Thành Luân
i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em. Các thông tin, kết
quả, mô phỏng, các thiết kế trong Đồ án tốt nghiệp là trung thực và chưa từng ai
công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Em xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong Đồ án tốt nghiệp đều đã được
chỉ rõ nguồn gốc.
Hải phòng, ngày 25 tháng 10 năm 2015
Nguyễn Thành Luân
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN.....................................................................................................ii
MỤC LỤC...............................................................................................................iii
LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................v
MỘT SỐ TỪ VIẾ TẮT DỤNG TRONG ĐỒ ÁN................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...............................................................................vii
CHƯƠNG 1: TRUNG TÂM TẦN SỐ VTĐ KHU VỰC V..................................1
1.1. Chức năng và nhiệm vụ.............................................................................1
1.2. Cơ cấu tổ chức............................................................................................3
1.3. Tìm hiểu hệ thống thiết bị - kỹ thuật kiểm tra, kiểm soát tần số...........4
1.3.1. Vai trò kiểm tra, kiểm soát tần số VTĐ.............................................4
1.3.2. Thiết bị kiểm tra..................................................................................5
1.3.3. Thiết bị kiểm soát tần số.....................................................................8
1.4. Phương pháp định hướng xác định nguồn bức xạ................................12
1.4.1. Phương pháp Watson-Watt..............................................................12
1.4.2. Phương pháp giao thoa.....................................................................13
1.5. Quy hoạch phổ tần số quốc gia................................................................15
1.5.1. Mục đích và cơ sở quy hoạch phổ tần số.........................................15
1.5.2. Phân chia tần số VTĐ Việt Nam......................................................16
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC TRẠM KIỂM SOÁT TẦN SỐ CỐ ĐỊNH.............19
(TRUNG TÂM TẦN SỐ VTĐ KHU VỰC V).....................................................19
2.1. Cấu trúc chung của trạm kiểm soát tần số cố định...............................19
2.2. Đặc tính, thông số các thiết bị tại trạm kiểm soát cố định....................22
2.2.1. Anten ADD190_071...........................................................................22
2.2.2. Anten ADC2100-A.............................................................................24
2.2.3. Anten HE309......................................................................................25
2.2.4. Anten HE314......................................................................................27
2.2.5. Anten HF214......................................................................................28
2.2.6. Anten HF902......................................................................................29
2.2.7. Anten HE061......................................................................................31
2.2.8. Anten DA3200....................................................................................33
2.2.9. Máy thu ESMB..................................................................................34
2.2.10. Máy định hướng DDF190..............................................................35
2.3. So sánh trạm kiểm soát cố định và xe kiểm soát lưu động...................36
2.3.1. Giống nhau.........................................................................................36
2.3.2. Khác nhau..........................................................................................37
CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM ARGUS - HỖ TRỢ QUẢN LÝ TẦN SỐ HIỆU
QUẢ.........................................................................................................................39
iii
3.1. Giới thiệu về phần mềm Argus...............................................................39
3.2. Các thao tác sử dụng phần mềm Argus.................................................41
3.2.1 Chế độ đo trực tiếp - DMM (Direct measurement mode)..............41
3.2.2 Chế độ đo ảnh hưởng - BMM (Bearing measurement mode).......45
KẾT LUẬN.............................................................................................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................50
iv
LỜI MỞ ĐẦU
Thế kỷ XXI bắt đầu cho một kỷ nguyên thông tin phát triển với nhu cầu về các
dịch vụ thông tin liên lạc ngày càng tăng cao, kéo theo sự gia tăng không ngừng các
thiết bị thông tin liên lạc, điều đó dẫn đến sự thiếu hụt nghiêm trọng dải tần số cũng
như sử dụng sai, gây nhiễu tần số cho nhau, trừ khi chúng ta có những biện pháp
chặt chẽ trong việc quản lý, quy hoạch phổ tần số VTĐ ở mức khu vực, quốc gia và
quốc tế. Nắm bắt rõ được nhu cầu và tính cấp thiết của công tác quản lý tấn số, thời
gian gần đây, Việt Nam cũng đã xây dựng những chính sách, điều luật mới cũng
như đầu tư đáng kể cho công tác quản lý tần số VTĐ quốc gia để có thể kiểm soát
nguồn tài nguyên tần số quý giá này. Và tại Việt Nam thì Cục Tần Số Vô Tuyến
Điện là đơn vị thuộc Bộ Thông tin và Truyền thông thực hiện nhiệm vụ quan trọng
này. Để hỗ trợ Cục đảm nhiệm công tác quản lý tần số một cách hiệu quả, chính
xác và chi tiết tại từng khu vực cụ thể là các Trung tâm tần số VTĐ tại 8 khu vực
trọng điểm trên cả nước. Là sinh viên ngành Điện tử viễn thông thuộc trường ĐH
Hàng Hải, trong đợt nhận đồ án tốt ngiệp này, em may mắn nhận được đề tài
nghiên cứu: “Cấu trúc Trạm kiểm soát tần số cố định tại Trung tâm tần số VTĐ khu
vực V” và được tìm hiểu thực tế ngay tại Trung tâm tần số VTĐ khu vực V – Hải
Phòng.
Đồ án này gồm có 3 chương chính nghiên cứu sau:
Chương 1: Trung tâm tần số VTĐ khu vực V.
Chương 2: Cấu trúc trạm kiểm soát tần số cố định tại Trung tâm tần số VTĐ
khu vực V.
Chương 3: Phần mềm Argus – Hỗ trợ quản lý tần số hiệu quả.
v
MỘT SỐ TỪ VIẾ TẮT DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
A/D Analog/ Digital – Chuyển đổi tín hiệu số thành tương tự
AM Amplitude Modulation – Điều biên
DF Direction Finding
FM Frequency modulation – Điều tần
ITU International Telecommunication Union-Liên minh viễn thông quốc tế
ITU–R Hệ thống quản lý tần số quốc tế
SSB Single Side Band – Điều chế đơn biên
TDMA Time Division Multiple Access- Đa truy nhập thông tin theo thời gian
VTĐ Vô tuyến điện
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình Tên hình Trang
Hình 1.1 Máy phân tích phổ 6
Hình 1.2 Máy định hướng cầm tay 7
Hình 1.3 Sơ đồ khối cấu trúc mạng đài tại các trung tâm 8
kiểm soát tần số VTĐ
Hình 1.4 Xe lưu động kiểm soát tần số 10
Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý Watson – Watt 13
Hình 1.6 Sơ đồ phương pháp giao thoa 14
Hình 2.1 Cấu trúc chung của đài kiểm soát tần số cố định 19
Hình 2.2 Các dạng phân cực sóng 20, 21
Hình 2.3 Hình ảnh về Anten ADD190_071 22
Hình 2.4 Hình ảnh về Anten ADD071 23
Hình 2.5 Hình ảnh về Anten ADD190 23
Hình 2.6 Hình ảnh về Anten ADC2100-A 24
Hình 2.7 Hình ảnh về Anten HE309 25
Hình 2.8 Một ví dụ Anten HE309 lắp đặt ngoài thực tế 25
Hình 2.9 Độ tăng ích của anten phụ thuộc vào tần số (a), 26
giản đồ hướng anten HE309 (b)
Hình 2.10 Hình ảnh về Anten HE314A1 27
Hình 2.11 Hình ảnh về Anten HF214 28
Hình 2.12 Độ tăng ích của Anten HF214 phụ thuộc vào 39
tần số
Hình 2.13 Hình ảnh về Anten HF902 30
Hình 2.14 Độ tăng ích của Anten HF902H so với tần số (a), 31
độ tăng ích của Anten HF902V so với tần số (b)
Hình 2.15 Hình ảnh về Anten HE061 31
Hình 2.16 Giản đồ hướng của Anten HE061 32
Hình 2.17 Hình ảnh về Anten DA3200 33
Hình 2.18 Giản đồ hướng của Anten DA3200 phụ thuộc vào 34
tần số
Hình 2.19 Hình ảnh về máy thu ESMB 35
Hình 2.20 Hình ảnh về máy định hướng DDF190 36
Hình 3.1 Phần mềm Argus 6.1 – Phiên bản mới nhất 39, 40
Hình 3.2 Giao diện phần mềm Argus chế độ DMM 41
Hình 3.3 Lựa chọn kết nối thiết bị anten định hướng ADD 42
vii
190_071
Hình 3.4 Quang phổ tín hiệu 93.7 MHz 43
Hình 3.5 Hiển thị hướng của nguồn phát so với trạm kiểm 43
soát
Hính 3.6 Kiểm tra nhiễu trong một dải tần số khảo sát 44
Hình 3.7 Giao diện phần mềm Argus chế độ BMM 46
Hình 3.8 Lựa chọn các trạm kiểm soát tại các vị trí khác 47
nhau
Hình 3.9 Các trạm kiểm soát bắt đầu việc tìm hướng nguồn 47
phát
Hình 3.10 Hiển thị các kết quả tìm hướng trên bản đồ điện tử 48
viii
CHƯƠNG 1: TRUNG TÂM TẦN SỐ VTĐ KHU VỰC V
1.1. Chức năng và nhiệm vụ
Trụ sở chính đặt tại Thành phố Hải Phòng, nhưng Trung tâm tần số VTĐ khu
vực V quản lý tần số VTĐ của 6 tỉnh, thành phố khu vực Đông Bắc là: Hải Phòng,
Quảng Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Nam Định. Đây được coi là khu
vực có nhiều loại địa hình, vừa là đồng bằng, vùng núi, hải đảo và biên giới nên
việc sử dụng các nghiệp vụ vô tuyến rất đa dạng và phức tạp. Nhưng 17 năm qua
(1998 – 21015), Trung tâm đã luôn nỗ lực hết mình để đáp ứng tốt các yêu cầu,
nhiệm vụ, góp phần ổn định an ninh thông tin và phát triển kinh tế - xã hội. Là đơn
vị thuộc Cục Tần số vô tuyến điện thực hiện chức năng giúp Cục trưởng thực thi
nhiệm vụ quản lý nhà nước chuyên ngành về tần số vô tuyến điện trên địa bàn 6
tỉnh, thành phố kể trên.
Là đơn vị trực thuộc Cục Tần số VTĐ Quốc gia, Trung tâm Tần số vô tuyến
điện khu vực V được giao nhiệm vụ và quyền hạn cụ thể sau:
“1. Hướng dẫn nghiệp vụ, phối hợp với các Sở Thông tin & Truyền thông, các
cơ quan quản lý nhà nước có liên quan trên địa bàn quản lý mà Trung tâm thực hiện
công tác quản lý tần số vô tuyến điện;
2. Kiểm tra, hướng dẫn các tổ chức, cá nhân sử dụng tần số và thiết bị phát
sóng vô tuyến điện trên địa bàn quản lý của Trung tâm về việc chấp hành pháp luật,
quy định quản lý tần số của Nhà nước;
3. Tiếp nhận, hướng dẫn hoàn thiện thủ tục, hồ sơ xin cấp giấy phép tần số vô
tuyến điện, thực hiện một số nhiệm vụ về ấn định tần số và cấp giấy phép theo phân
công, phân cấp của Cục Tần số vô tuyến điện;
1
4. Kiểm soát trên địa bàn quản lý của Trung tâm việc phát sóng vô tuyến điện
của các đài phát trong nước, các đài nước ngoài phát sóng đến Việt Nam thuộc các
nghiệp vụ thông tin vô tuyến điện theo quy định của pháp luật Việt Nam và điều
ước quốc tế mà Việt Nam là thành viên;
5. Đo các thông số kỹ thuật của các đài phát sóng thuộc các nghiệp vụ vô tuyến
điện và các nguồn phát sóng vô tuyến điện khác. Tổng hợp số liệu kiểm soát và số
liệu đo được để phục vụ cho công tác quản lý tần số;
6. Kiểm tra hoạt động và các loại giấy phép, chứng chỉ có liên quan đối với
các thiết bị phát sóng vô tuyến điện đặt trên tàu bay, tàu biển và các phương tiện
giao thông khác của nước ngoài vào, trú đậu tại các cảng hàng không, cảng biển,
bến bãi trên địa bàn quản lý của Trung tâm;
7. Tham gia các chương trình kiểm soát phát sóng vô tuyến điện quốc tế và các
hoạt động về kỹ thuật nghiệp vụ của Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) và các tổ
chức quốc tế liên quan khác theo quy định của Cục Tần số vô tuyến điện;
8. Phát hiện các hành vi vi phạm pháp luật về tần số vô tuyến điện và xử lý
theo quy định của pháp luật trên địa bàn quản lý của Trung tâm;
9. Điều tra, xác định các nguồn nhiễu và xử lý can nhiễu vô tuyến điện có hại
theo quy định của pháp luật; tạm thời đình chỉ hoạt động của máy phát vô tuyến
điện của các tổ chức, cá nhân vi phạm quy định sử dụng tần số vô tuyến điện, gây
can nhiễu có hại theo phân cấp của Cục Tần số vô tuyến điện; lập hồ sơ để Cục Tần
số vô tuyến điện khiếu nại các can nhiễu do nước ngoài gây ra cho các nghiệp vụ
vô tuyến điện của Việt Nam hoạt động trên địa bàn quản lý của Trung tâm theo
quy định quốc tế;
10. Tham gia nghiên cứu xây dựng, sửa đổi, bổ sung các văn bản quy định về
quản lý tần số vô tuyến điện;
2
11. Thực hiện thu các khoản phí, lệ phí tần số vô tuyến điện và các khoản thu
khác theo phân công của Cục Tần số vô tuyến điện;
12. Quản lý về tổ chức, cán bộ, công chức, viên chức, tài sản, hồ sơ, tài liệu
của Trung tâm theo quy định của pháp luật, của Bộ Thông tin và Truyền thông và
phân cấp của Cục Tần số vô tuyến điện;
13. Thực hiện các nhiệm vụ và quyền hạn khác do Cục trưởng Cục Tần số vô
tuyến điện giao.” (http://www.rfd.gov.vn/,2014)
1.2. Cơ cấu tổ chức
Các phòng ban ngành trong Trung tâm tần số VTĐ khu vực V bao gồm:
- Đài kiểm soát vô tuyến điện
- Phòng Kiểm tra - Xử lý
- Phòng Nghiệp vụ
- Phòng Hành chính - Tổng hợp
Trung tâm tần số VTĐ khu vực V chịu trách nhiệm quản lý tần số trên địa bàn 6
tỉnh thành ở phía Đông Bắc Việt Nam bao gồm Hải Phòng, Hưng Yên, Hải Dương,
Nam Định và Thái Bình. Trong đó bao gồm các trạm kiểm soát trung tâm, trạm
kiểm soát cố định loại 1 và trạm kiểm soát cố định loại 2, được phân bổ cụ thể như
sau:
- 01 Trạm kiểm soát trung tâm đặt tại Hải Phòng (quản lý chính các trạm kiểm
soát xung quanh đặt tại các tỉnh lân cận);
- 02 trạm kiểm soát cố định loại 1 đặt tại Đông Hưng (Thái Bình) và Hải
Dương;
- 04 trạm kiểm soát cố định loại 2 đặt tại Xuân Trường (Nam Định) và Hòn Gai,
Móng Cái, Cửa Ông (Quảng Ninh).
3
1.3. Tìm hiểu hệ thống thiết bị - kỹ thuật kiểm tra, kiểm soát tần số
1.3.1. Vai trò kiểm tra, kiểm soát tần số VTĐ.
Trong quản lý tần số, việc kiểm tra - kiểm soát tần số là phần vô cùng quan
trọng. Việc phát triển nhanh chóng, mạnh mẽ các hệ thống di dộng mặt đất, hệ
thống vệ tinh mặt đất và các thiết bị có thể gây can nhiễu như máy tính và các
nguồn phát xạ khác cũng như sử dụng sai mục đích có chủ ý của người sử dụng có
thể gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng thông tin liên lạc. Chính vì vậy việc kiểm
tra, kiểm soát tần số VTĐ là cần thiết và cấp bách cho sự phát triển xã hội thông tin
toàn diện.
Việc kiểm tra, kiểm soát tần số giúp:
- Đảm bảo chất lượng thông tin liên lạc.
- Kiểm soát tần số VTĐ nhằm giám sát việc phát xạ sử dụng tần số của các tổ
chức cá nhân đúng theo qui định giấy phép đăng ký, ban hành. Phát hiện kịp
thời các bức xạ bất hợp pháp đảm bảo cho hoạt động sử dụng tần số diễn ra
đúng trật tự, nề nếp và chấp hành nghiêm chỉnh luật pháp trong lĩnh vực
VTĐ.
- Kiểm soát tần số VTĐ nhằm giám sát việc sử dụng băng tần, đo độ chiếm
dụng kênh thông tin, đảm bảo những người sử dụng dùng đúng băng tần
được phép để không gây chồng lấn kênh thông tin.
- Phát hiện nhanh chóng và khẩn trương các can nhiễu để có biện pháp xử lý
kịp thời giúp đảm bảo chất lượng thông tin.
- Cung cấp thông tin quan trọng cho công tác điều tra, chống tội phạm của các
cơ quan anh ninh chức năng khi cần.
Để đảm bảo các điều đó, các vấn đề cần kiểm soát là tần số sử dụng, cường
độ trường thích hợp để không gây can nhiễu, kiểm soát độ chiếm dụng băng thông,
độ chiếm dụng phổ tần theo đúng quy định, các phương pháp điều chế, sự định
hướng nhằm phát hiện kịp thời nguồn phát xạ không mong muốn.
4
1.3.2. Thiết bị kiểm tra
a. Anten thu đo
Để thu được các tín hiệu sóng VTĐ từ môi trường ngoài không gian với mức
đạt được là lớn nhất có thể, cũng như giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của nhiễu thì
phân cực của anten phải đồng bộ với phân cực của dạng sóng thu tới, trở kháng
đường truyền và đầu vào của máy thu nhỏ đảm bảo công suất tín hiệu truyền tối đa.
Với mỗi ứng dụng riêng thì chỉ tiêu cụ thể của anten kiểm soát sẽ được xác định và
tính toán phù hợp. Người ta có thể dùng các anten định hướng với từng xử lý tín
hiệu riêng biệt nhằm thu được mức tín hiệu lớn nhất và hạn chế mức thấp nhất ảnh
hưởng của can nhiễu. Cho đến thời điểm này thì chưa có một loại anten nào có khả
năng thu đạt chất lượng cao với tất cả các loại tín hiệu, vì vậy các trạm kiểm tra,
kiểm soát tần số yêu cầu phải có một số loại anten khác nhau có định hướng, cấu
hình thích hợp, với từng dải băng tần số: LF, MF, HF, VHF, UHF, SHF,…
Chẳng hạn ngay tại Trung tâm tần số VTĐ Khu vực V có tới 10 anten khác
nhau với sự phân cực ngang, dọc khác nhau, cấu hình và dải tần số quét khác nhau
để tạo lên một trạm cố định có thể thu được các tín hiệu nằm trong dải tần số từ
10KHz tới 3GHz.
- Với f < 30 MHz , khuyến nghị nên dùng anten phân cực đứng hoặc anten
dây, có chiều cao tổng thể anten ≤ 0.1λ tại tần số cần đo và có sử dụng mặt phản
xạ.
- Trong dải tần số: 30MHz ≤ f ≤ 1GHz, khuyến nghị nên dùng anten có
hướng hoặc anten lưỡng cực có dải rộng. Sao cho hướng của anten phù hợp với
phân cực và góc tới của tín hiệu sóng VTĐ cần thu và phải có độ cao phù hợp. Với
phép đo trong một dải tần số rộng cũng có thể dùng anten loga chu kì để đạt hiệu
quả tốt nhất trong việc thu tín hiệu.
- Với tần số trên 1 GHz, độ lợi anten lúc đó trở thành một thông số quan
trọng do suy hao ống dẫn sóng, phiđơ cao và độ mở hiệu dụng nhỏ. Cho nên
5
khuyến nghị sử dụng anten Horn hoặc anten loga chu kỳ nằm trong mặt phản xạ
của parabol.
b. Máy phân tích phổ
Trong trạm kiểm soát VTĐ, máy phân tích phổ được coi là thiết bị quan trọng. Nó
có nhiệm vụ thực hiện nhiều phép đo
liên quan đến tần số: phát hiện và phân
tích tất cả các loại tín hiệu thuộc thông
tin vô tuyến, các sản phẩm xuyên điều
chế, đo đạc các tín hiệu có cường độ
thấp bị che lấp bởi nhiễu và các sản
phẩm xuyên điều chế.
Hình 1.1: Máy phân tích phổ
Thiết bị được sử dụng đối với tần số thấp, tần số sóng mang, băng tần cơ bản, tần
số trung tần, vi ba, vệ tinh.
Máy phân tích phổ có những chức năng sau:
- Đo phổ tín hiệu thuộc thông tin vô tuyến;
- Hiển thị băng thông, đo công suất kênh lân cận, đo tín hiệu hài…;
- Hiển thị giá trị đo đạc và hiện giá trị max/min;
- Đánh dấu cực đại, cực tiểu, các đỉnh kế cận;
- Lưu trữ các giá trị đo đạc tín hiệu.
Với những khả năng trên cho phép thực hiện hiệu quả việc phân tích tín hiệu theo
tần số, ứng dụng trong các lĩnh vực đo lường, sản xuất, góp phần duy trì ổn định
các đường thông tin viba, radar, thiết bị phát thanh, truyền hình, thiết bị viễn thông,
thông tin di động, kiểm tra các thiết bị và khảo sát, phân tích tín hiệu.
c. Máy đo tổng hợp
Trong việc kiểm tra, kiểm soát tần số VTĐ cũng cần máy đo tổng hợp bở nó có các
chức năng sau:
6
- Đo và kiểm tra các tham số máy phát và máy thu ở các phương thức điều chế
khác nhau: AM, FM, SSB;
- Phân tích phổ tín hiệu;
- Hiển thị dạng sóng tín hiệu thu được.
Các tham số chính ở các chế độ đo là:
- Công suất đầu ra âm tần
- Độ nhạy của tần số âm tần
- Méo âm tần
- Xác định tần số sóng mang của các đài lạ
- Độ lệch tần số
- Đo đầu ra của hài, phát xạ giả
- Công suất ra
- Độ nhạy ngưỡng
- Độ nhạy đầu ra tai nghe
d. Máy đếm tần
Chức năng là để đo tần số
e. Máy định hướng cầm tay
Máy định hướng cầm tay là một thiết bị phụ trợ
hữu ích cho các trạm định hướng tầm xa như
trạm kiểm soát cố định hay trạm kiểm soát di
động (xe định hướng) trong các địa hình phức
tạp khi mà các trạm kiểm soát kia khó có thể Hình 1.2: Máy định hướng cầm tay
tiếp cận và thu được tín hiệu chính xác. Máy định hướng cầm tay có chức năng là
phát hiện hướng của các nguồn phát xạ, nguồn gây nhiễu trong phạm vị hẹp để
7
định vị chính xác các nguồn phát xạ đó. Hướng của đài phát sẽ được quan sát trên
màn hình hiển thị.
f. Máy đo tọa độ GPS
GPS (Global Positioning System) là một hệ thống định vị toàn cầu, nó dựa trên một
mạng lưới gồm 24 vệ tinh xác định vị trí của NASA, ở bất kỳ nơi đâu trên mặt đất tại
mọi thời điểm đều có thể nhận được tín hiệu xác định toạ độ (vĩ độ, kinh độ) từ mạng
lưới 24 vệ tinh này. Vì vậy, máy đo toạ độ GPS có chức năng định vị, xác định vị trí
(vĩ độ và kinh độ) của điểm đặt anten.
1.3.3. Thiết bị kiểm soát tần số.
a. Cấu trúc mạng đài tại các trung tâm kiểm soát tần số
Hình 1.3: Sơ đồ khối cấu trúc mạng đài tại các
trung tâm kiểm soát tần số VTĐ
8
b. Trạm kiểm soát cố định
Trạm kiểm soát cố định là trạm kiểm soát tần số được đặt cố định tại một vị trí
có hệ thống cột anten thu lớn với dải tần thu rộng giúp quản lý tần số cũng như phát
hiện kịp thời tín hiệu gây can nhiễu, phối hợp cùng với trạm kiểm soát lưu động
trong việc kiểm tra, kiểm soát tần số.
Số lượng và vị trí đặt các trạm kiểm soát cố định tại một khu vực phụ thuộc vào
địa hình của khu vực đó, nhiệm vụ kiểm soát cũng như nguồn lực tài chính đầu tư.
Hoạt động của những trạm kiểm soát cố định có thể kết hợp, trao đổi các số liệu lấy
từ các trạm kiểm soát tự động ĐKTX và các trạm kiểm soát lưu động.
Các trạm kiểm soát cố định tại trung tâm V bao gồm:
- Trạm trung tâm kiểm soát cố định đặt tại Thành phố Hải Phòng có nhiệm
vụ phát hiện và định hướng nguồn phát xạ từ 10KHz đến 3GHz. Ngoài việc quản lý
tần số với hệ thống thiết bị kỹ thuật lớn, Trạm trung tâm này còn điều khiển các
trạm ĐKTX trên cơ sở các chương trình điều khiển.
- Trạm kiểm soát cố định loại 1: Thu đo và xác định hướng của các nguồn
phát xạ VTĐ từ 20MHz – 2.7GHz, các trạm cố định lọa 1 này được đặt ở các Trung
tâm tần số VTĐ khu vực, các thành phố lớn quan trọng, có mật độ nguồn phát
thông tin VTĐ cao, mật độ dân cư cao cần xác định nhanh nguồn vô tuyến can
nhiễu và các phát xạ bất hợp pháp. Với Trung tâm tần số VTĐ khu vực V thì các
trạm kiểm soát cố định loại 1 đặt tại các vị trí như: Hải Dương, Đông Hưng (Thái
Bình), Xuân Trường (Nam Định).
- Trạm kiểm soát cố định loại 2: Thu đo và định hướng các nguồn phát xạ
sóng VTĐ khoảng từ 20 MHz đến 1.3 GHz. Các trạm kiểm soát cố định loại 2 này
được đặt tại vùng có mật độ đài phát không cao, các thị xã, các cửa khẩu, sân bay,
hải cảng. Với Trung tâm tần số VTĐ khu vực V thì các trạm kiểm soát cố định loại
9
2 được đặt tại các vị trí cửa khẩu, hải cảng quan trọng như Hòn Gai, Móng Cái,
Cửa Ông (Quảng Ninh).
Các trạm kiểm soát cố định cho phép khảo sát phổ tần số sóng VTĐ, đo các
thông số của phát xạ sóng điện từ với thời gian tối thiểu cho phép. Những vấn đề
đó được thể hiện qua những nhiêm vụ cụ thể như sau:
- Kiểm soát và đo các chỉ tiêu của các đài VTĐ chẳng hạn như: băng thông,
tần số, điều chế…
- Các phép đo liên quan đến can nhiễu bao gồm:
+ Nhận dạng các nguồn phát xạ nhiễu;
+ Xác định các nguồn gây nhiễu;
+ Từng bước loại trừ nhiễu.
- Định hướng và phân tích tín hiệu thu được để nhận dạng và phân tích các
loại phát xạ. Kịp thời phát hiện và từng bước đình chỉ, xử lý vi phạm các
hoạt động vô tuyến không được cấp phép theo qui định của pháp luật
- Tham gia hệ thông kiểm soát tần số VTĐ quốc tế
- Nghiên cứu độ chiếm dụng phổ tần
c. Các xe đo, định vị lưu động.
Hình 1.4: Xe lưu động kiểm soát tần số
10
Các xe lưu động có các chức năng sau:
- Thực hiện các phép đo cơ bản
- Khảo sát cường độ trường
- Kiểm tra chất lượng các đường truyền
- Đo các tham số của tín hiệu VTĐ
- Xe định vị lưu động có thể dò tìm đến tận nguồn phát xạ
Khác với trạm kiểm soát cố định của mỗi trung tâm, thì các xe kiểm soát khắc
phục được hạn chế về tầm kiểm soát, linh hoạt hơn trong mọi địa hình phức tạp,
cũng như xác định nhanh chóng, chính xác mục tiêu trong cự ly gần. Ngoài ra trong
khi lưu động, xe kiểm soát tần số còn phải đo đạc nhiều thông số quan trọng khác
phục vụ cho nhiệm vụ phân tích vùng bao phủ của mạng thông tin di động (A/D).
d. Các máy thu chuyên dùng ICOM AR3000, R9000
AR3000 :
- Băng tần làm việc là dải VHF/UHF
- Có số kênh nhớ lên đến 400 kênh nhớ, có thể lưu trữ các thông tin quan
trọng như tần số, độ suy giảm RF, mode thu, …
- Chế độ làm việc theo một dải với bước nhảy tuỳ ý.
R9000: Về cơ bản máy thu R9000 có đầy đủ chức năng như của máy thu
AR3000 chỉ khác dải tần hoạt động rộng hơn và thêm một số chức năng khác:
- Băng tần làm việc rộng từ 100 KHz đến ~ 2 GHz
- Số lượng kênh nhớ lên đến 1000 kênh nhớ
- Có khả năng quan sát được dạng phổ tín hiệu
- Phân tích được sự điều chế
- Khả năng định hướng tín hiệu thu
11
Các máy thu chuyên dụng này được đưa vào sử dụng với mục đích thu các tín hiệu
có thể giải điều chế được, đặc biệt là các tín hiệu thoại như: FM, AM, SSB, WFM,
NFM…
1.4. Phương pháp định hướng xác định nguồn bức xạ
Nhằm mục đích định vị, phát hiện ra vị trí của nguồn phát xạ gây can nhiễu
để từ đó có biện pháp xử lý kịp thời.
Để xác định vị trí nguồn bức xạ có nhũng phương pháp sau:
- Phương pháp Watson-Watt
- Phương pháp giao thoa
- Phương pháp Doppler
- Phương pháp sử dụng anten mạng
- Phương pháp tìm phương sử dụng thuật toán mạnh
Tuy nhiên trên thực tế Trung tâm tần số VTĐ khu vực V chỉ sử dụng chủ yếu
2 phương pháp Watson-Watt và phương pháp giao thoa.
1.4.1. Phương pháp Watson-Watt
Phương pháp Watson-Watt thực hiện việc sử dụng 2 cặp anten Adcock để
thực hiện sự so sánh biên độ với tín hiệu thu. Cặp anten Adcock này là một cặp
anten đơn cực hoặc anten lưỡng cực. Cặp anten xác định vector của tín hiệu được
thu trên mỗi anten làm sao cho chỉ có một đầu ra từ một cặp anten. Hai cặp anten
này được đặt vuông góc với hướng đông và ở cùng một vị trí để tạo ra 2 tín hiệu E-
W (đông-tây) và N-S (bắc-nam) đưa qua một máy thu. Trong máy thu, tín hiệu này
được đưa qua bộ biến đổi DF (DF converter), sau đó được đưa tới bộ tính toán. Tại
bộ tính toán, góc hướng được tính toán bằng cách lấy actan của tỷ số 2 tín hiệu
trên:
12