hệ thống truyền hình smatv (sattelite master antenna television)

Băng tần của hệ thống truyền hình cáp tại Việt Nam 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG PHÁT VÀ THU TRUYỀN HÌNH VỆ TINH..... Tuy vậy, việc thu sóng truyền hình tại các vùng lõm, các chung cư v

MỤC LỤC

Nội dung Trang

Mục lục 1

Danh mục các từ viết tắt 2

Danh mục các hình vẽ 3

Danh mục các bảng biểu 4

Mở đầu 5

Lời cảm ơn 6

Phần 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP Phần 2: NỘI DUNG TÌM HIỂU TRONG QUÁ TRÌNH THỰC TẬP 1: TRUYỀN HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DẪN 7

1.1 Giới thiệu về truyền hình 8

1.1.1 Khái niệm 9

1.1.2 Sóng điện từ 10

1.2 Các phương thức truyền dẫn 11

1.2.1 Truyền hình quảng bá tương tự mặt đất (truyền hình vô tuyến) 12

1.2.2 Truyền hình quảng bá số mặt đất 13

1.2.3 Truyền hình vệ tinh tương tự và số 14

1.2.4 Truyền hình vi ba 15

1.2.5 Truyền hình cáp tương tự và số 16

1.2.6 Truyền hình SMATV (Sattelite Master Antenna Television) 17

1.3 Băng tần của hệ thống truyền hình cáp tại Việt Nam 2: CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG PHÁT VÀ THU TRUYỀN HÌNH VỆ TINH 18

2.1 Trạm phát mặt đất 19

2.3 Trung tâm Headend 21

3: CÁC THÀNH PHẦN CỦA TRUNG TÂM 22

3.1 Các loại anten thu 23

3.1.1 Anten Yagi 24

3.1.2 Anten Parabol 25

3.2 Các loại máy thu 25

3.3 Bộ Convertor 25

3.4 Bộ điều chế và Giải điều chế 25

3.4.1 Bộ điều chế Modulator 26

3.4.2 Bộ giải điều chế Demodulator 26

3.5 Bộ ghép kênh – Bộ cộng tín hiệu (Combiner) 26

3.6 Bộ mã hóa/giải mã 26

3.6.1 Bộ mã hóa – Encoder 26

3.6.2 Bộ giải mã – Decoder 27

3.7 Thẻ giải mã, thiết bị mua bản quyền 27

3.8 Thiết bị đo 27

4: CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠNG PHÂN PHỐI 28

4.1 Cáp đồng trục 28

4.2 Bộ chia, tap 30

4.2.1 Bộ chia, tap chỉ dùng để phân phối tín hiệu 30

4.2.2 Bộ chia, tap có khả năng cấp nguồn 31

4.3 Thiết bị khuếch đại tín hiệu 32

4.4 Đầu nối (Connector) 32

Kết luận 33

Tài liệu tham khảo 34

MỞ ĐẦU

Như chúng ta đều biết công nghệ truyền thanh và truyền hình đã ra đời từ rất lâu đồng thời đã cung cấp rất nhiều thông tin thiết thực về văn hóa – xã hội và kinh tế - chính trị cho đời sống nhân dân Truyền hình còn là cơ quan thông tin, ngôn luận của quần chúng nhân dân Ngoài ra còn cung cấp nhiều chương trình giải trí phong phú và hấp dẫn đối với người xem

Tuy vậy, việc thu sóng truyền hình tại các vùng lõm, các chung cư và cao ốc thường rất khó khăn vì các chung cư hay cao ốc đã trở thành vật cản sóng truyền hình với các căn hộ bên trong cao ốc hay chung cư đó dẫn đến tín hiệu thu được thường rất xấu gây ra hiện tượng bóng và nhiễu Đòi hỏi của người xem về chất lượng của các chương trình truyền hình ngày càng cao không chỉ với các chương trình quảng bá mà còn có nhu cầu được cung cấp thông tin về các sự kiện mọi lúc, mọi nơi trên thế giới

kể cả những yêu cầu được học tập, giải trí, giao dịch mua sắm ngay trên thiết bị truyền hình của mình Nhất là tại các khách sạn hay chung cư cao cấp thì nhu cầu giải trí về truyền hình của khách hàng là rất phong phú Từ đó đã có nhiều công nghệ, dịch vụ truyền hình ra đời với nhiều chủng loại và phương pháp truyền dẫn khác nhau Cung cấp ngày càng nhiều các chương trình truyền hình hấp dẫn và phong phú phục vụ cho mọi nhu cầu của các tầng lớp khán giả

Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền hình, một hệ thống truyền hình mới

đã ra đời có tên gọi là Hệ thống truyền hình SMATV (Sattelite Master Antenna

Television) Nó thích hợp với các khách sạn hay các chung cư cao cấp vì chi phí thấp

số lượng và chất lượng các kênh truyền hình cao đáp ứng được những yêu cầu đòi hỏi

của khách hàng Xuất phát từ những lý do trên nên em đã chọn chủ đề “Hệ thống

truyền hình SMATV” cho bài báo cáo thực tập của mình.

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể thầy cô khoa Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Điện Lực đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi để em tiếp cận được với môi trường thực tế thông qua đợt thực tập đầy ý nghĩa thiết thực này

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc, cán bộ công nhân viên Trung tâm kĩ thuật và dịch vụ Công ty cổ phần xuất nhập khẩu công nghệ mới đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian em thực tập Giúp em tiếp thu được những kiến thức bổ ích từ thực tế và góp phần to lớn vào việc bổ sung vốn kiến thức của mình

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn – thầy Đặng Trung Hiếu đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn để em hoàn thành báo cáo thực tập đúng thời gian quy định

Với thời gian thực tập ngắn, cơ hội tiếp cận thực tế và hoàn thiện bài viết tuy có

cố gắng, nhưng em sẽ còn có nhiều thiếu sót nhất định Rất mong nhận được những đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn

Trân trọng cảm ơn!

Phần 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP

Công ty cổ phần Xuất nhập khẩu công nghệ mới - NacenComm là công ty cổ phần chuyển đổi từ DNNN trực thuộc Bộ khoa học và công nghệ theo quyết định theo quyết định số 2679/QĐ – BKHCN ngày 12/12/2006 của Bộ trưởng BKHCN

Là một doanh nghiệp Việt Nam tiên phong trong lĩnh vực dịch vụ truyền hình, điện nhẹ viễn thông và cung cấp các sản phẩm và giải pháp về công nghệ thẻ thông minh Với trên 10 năm kinh nghiệm hoạt động cùng đội ngũ chuyên gia và kỹ thuật viên lành nghề Công ty có ba trung tâm chính:

Trung tâm kỹ thuật và dịch vụ

Trung tâm kỹ thuật điện nhẹ viễn thông

Trung tâm giải pháp thẻ

Trung tâm Kỹ thuật và dịch vụ hoạt động về lĩnh vực truyền hình Trung tâm gồm có các nhóm chính sau:

1 Nhóm Truyền hình cáp:

Lắp đặt, sửa chữa, bảo trì hệ thống truyền hình cáp gồm 31 toà nhà chung

cư với khoảng 3000 thuê bao

Bảo trì hệ thống điện nhẹ cho 14 toà nhà bên VINASINCO mỗi tháng (doorphone, loa truyền thanh nội bộ, điện thoại, camera giám sát, truyền hình địa phương)

Thực hiện khảo sát lên phương án và trực tiếp tham gia thi công các công trình của công ty như : Thi công lắp đặt hệ thống tuyến trục truyền hình cáp

3 Nhóm Truyền dẫn:

Hiện tại nhóm quản lý 145km cáp quang trong đó tuyến cáp trục chiếm 120km còn lại 25km là cáp vào các hộp thuê bao

Công ty có hai cơ sở:

Cơ sở 1: Trụ sở giao dịch: 40 Phương Mai, Đống Đa, Hà Nội

Cơ sở 2: C6 – Thanh Xuân Bắc, Thanh Xuân, Hà Nội

Phần 2: NỘI DUNG TÌM HIỂU TRONG QUÁ TRÌNH THỰC TẬP

1: TRUYỀN HÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DẪN

1.1 Giới thiệu về truyền hình

Hình ảnh mà mắt người cảm nhận được có bản chất là tín hiệu điện từ nhưng ở tần số rất cao, trong dải sóng ánh sáng, không thể thu trực tiếp lại rồi truyền đi được

Do vậy, người ta phải chuyển đổi từ ánh sáng sang tín hiệu điện từ ở tần số thấp hơn,

có thể lưu trữ và truyền đi được Trong quá trình truyền dẫn, ta phải điều chế tín hiệu

đã có lên dải tần số phục vụ cho việc truyền dẫn tín hiệu hình ảnh Quy định quốc tế cho dải tần này là từ 45 - 860 MHz Qua nghiên cứu thực tế, dải tần này phù hợp với việc truyền dẫn tín hiệu trên mặt đất và trong mạng cáp Tín hiệu có thể truyền được đi khá xa, ít bị can nhiễu

1.1.2 Sóng điện từ

Khái niệm: Tín hiệu điện từ là tín hiệu biến đổi liên tục từ dạng điện sang dạng

từ và ngược lại Quá trình biến đổi liên tục này cho phép tín hiệu điện từ được truyền lan trong không gian giống như dạng sóng trên mặt nước, do vậy người ta gọi là sóng điện từ

Khi truyền lan trong không gian, sóng điện từ thể hiện bản chất sóng Có nghĩa

là nó có các hiện tượng như phản xạ, giao thoa, khúc xạ, hấp thụ và suy hao khi gặp vật cản

1.2 Các phương thức truyền dẫn

Hình 1.1 : Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình quảng bá tương tự mặt đất.

Phương thức truyền dẫn vô tuyến tương tự tuy không phải là phương thức truyền dẫn đầu tiên đối với truyền hình nhưng do ưu điểm là giá thành rẻ, phạm vi phủ sóng tương đối lớn nên phương thức truyền dẫn này đã phát triển mạnh mẽ trong thế

kỷ trước, khi truyền hình mới ra đời

1.2.2 Truyền hình quảng bá số mặt đất (truyền hình vô tuyến)

Hình 1.2 : Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình quảng bá số mặt đất.

Với phương pháp này ta vẫn sử dụng các thiết bị khuếch đại công suất, anten và cột phát sóng giống như tương tự, chỉ khác là tín hiệu phát đi là tín hiệu số, được điều chế theo phương thức điều chế số (PSK, QAM)

1.2.3 Truyền hình vệ tinh tương tự và số

Hình 1.3 : Sơ đồ khối của hệ thống truyền vệ tinh tương tự và số.

Đối với truyền hình vệ tinh, tín hiệu này được điều chế một lần nữa để đưa lên tần số phát lên vệ tinh rồi mới được khuếch đại công suất và đưa ra antten phát lên vệ tinh Tại vệ tinh, tín hiệu được này được đổi về tần số phát xuống để phát xuống mặt

Trung tâm

phát hình

Hệ thống điều chế và khuếch đại công suất

Không gian

Trung tâm

phát hnh

Anten phát sóng

Anten phát sóng

Hệ thống điều chế và khuếch đại công suất

Anten phát sóng

Vệ tinh

đất Hệ thống thu tín hiệu vệ tinh, bao gồm antten parabol, LNB, đầu thu vệ tinh sẽ chuyển tín hiệu về dạng Video để có thể hiện thị trên màn hình tivi Truyền hình vệ tinh cũng có hai hình thức là truyền hình tương tự và truyền hình số Hiện tại, truyền hình vệ tinh chủ yếu là truyền hình số.

1.2.4 Truyền hình vi ba

Hình 1.4 : Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình viba.

Tín hiệu truyền hình sau khi được điều chế lên dải sóng truyền hình được điều chế một lần nữa lên dải tần số viba (2,5 - 2,7 GHz) Về phía thu, người thu phải sử dụng anten chuyên dụng ở dải tần số viba, thiết bị chuyển đổi từ tần số viba về tần số trong dải truyền hình để có thể xem được trên tivi

1.2.5 Truyền hình cáp tương tự và số

Hình 1.5 : Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình cáp tương tự và số.

Đây là hình thức đầu tiên của truyền hình, do việc truyền dẫn bằng cáp luôn là nền tảng của việc truyền dẫn sóng điện từ Tín hiệu truyền hình trong dải tần số truyền hình được đưa đến từng thuê bao qua hệ thống cáp quang, cáp đồng trục Chính vì vậy

hệ thống này còn được gọi là hệ thống hữu tuyến

1.2.6 Truyền hình SMATV (Sattelite Master Antenna Television)

Trung tâm

phát hình

Hệ thống điều chế và khuếch đại công suất

Anten phát sóng

Không gian

Trung tâm

phát hình

Hệ thống điều chế

và khuếch đại công suất

Mạng HFC

Thuê bao

sử dụng tín hiệu

Hình 1.6 : Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình SMATV.

Là hệ thống truyền hình đa kênh được truyền dẫn từ trung tâm đến các thuê bao khác, chủ yếu dùng cho các khu khách sạn, khu chung cư, Thực chất SMATV là một

hệ thống thu nhỏ của truyền hình cáp CATV mà trong đó tín hiệu truyền dẫn từ trung tâm tới các thuê bao qua hệ thống cáp đồng trục

Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao nên nhiễu đường truyền tác động vào tín hiệu cùng với nhiễu nội bộ của bộ khuếch đại tích tụ lại theo chiều dài đường truyền dẫn do đó mà càng xa trung tâm thì chất lượng tín hiệu càng giảm

Hệ thống SMATV bao gồm hai thành phần:

Trung tâm (Headend).

Mạng phân phối

1.3 Băng tần của hệ thống truyền hình cáp tại Việt Nam

Hình 1.7: Dải tần của hệ thống truyền hình cáp.

Ta thấy, dải tần của hệ thống truyền hình cáp chia làm 3 dải tần rõ dệt Với mỗi dải tần thì đều có sự phân chia rõ ràng

Dải tần từ 5 – 65 MHz Đây là dải tần số dùng cho việc truyền tín hiệu trở về Tức là dùng để truyền tín hiệu từ mạng cáp ngược về trung tâm xử

lý (Headend) như cho việc truyền tín hiệu truyền hình trực tiếp

Dải tần từ 87 – 550 MHz Dùng để truyền đi (Từ Headend) các kênh truyền hình tương tự (Analogue) tới các thiết bị đầu cuối (Hộp thiết bị thuê bao)

Dải tần từ 550 – 860 MHZ Dùng để truyền đi (Từ Headend) các kênh truyền hính số (Digital) tới các thiết bị đấu cuối (Hộp thiết bị thuê bao)

Hình 2.1 : Sơ đồ của hệ thống phát và thu truyền hình vệ tinh.

Với truyền hình vệ tinh, tín hiệu này được điều chế một lần nữa để đưa lên tần

số phát lên vệ tinh rồi mới được khuếch đại công suất và đưa ra antten phát lên vệ tinh Tại vệ tinh, tín hiệu được này được đổi về tần số phát xuống để phát xuống mặt đất Hệ thống thu tín hiệu vệ tinh, bao gồm antten parabol, LNB, đầu thu vệ tinh sẽ chuyển tín hiệu về dạng Video để có thể hiện thị trên màn hình TV

Hình 2.2 : Sơ khối trạm phát vệ tinh.

Tín hiệu A/V từ studio được chuyển đổi sang tín hiệu số, mã hoá và nén

MPEG-2 Đây là tiêu chuẩn thống nhất trong việc truyền dẫn phát sóng tín hiệu video số qua

vệ tinh có độ phân giải tiêu chuẩn (SDTV) Đối với tiêu chuẩn tiếng : MPEG-1 Sau đó các tín hiệu A/V qua các bộ phận sau như:

Scrambler (xáo trộn mật mã tín hiệu) của hệ thống truy nhập có điều kiện CA (Conditional Access) theo các yêu cầu về quản lý thuê bao và chương trình cung cấp cho thuê bao Tín hiệu sau khoá mã được ghép kênh để tạo thành dòng truyền tải đa chương trình (từ 10 đến 20 chương trình)

Tín hiệu sau ghép kênh được đưa đến khối điều chế Trong truyền hình số qua vệ tinh

sử dụng kỹ thuật điều chế QPSK Tiếp theo đến bộ khuếch đại công suất và đưa lên hệ thống anten phát lên vệ tinh

2.2 Vệ tinh

2.2.1 Giới thiệu về vệ tinh

Vệ tinh có tác dụng như một trạm chuyển tiếp tín hiệu (transponder): nhận tín hiệu phát ra từ trạm mặt đất sau đó dịch tần, khuếch đại rồi phát trở lại trái đất Vệ tinh chuyển động quanh trái đất theo một quỹ đạo nhất định Vị trí này được xác định bằng kinh tuyến chứa vệ tinh Các vệ tinh của một quốc gia phải được xác lập trên một quỹ đạo theo sự phân chia của chuẩn quốc tế

Hình 2.3 : Quỹ đạo của vệ tinh.

Hình 2.4 : Toạ độ của vệ tinh trên bản đồ.

Việc thực hiện đúng các tiêu chuẩn này nhằm tránh khỏi hiện tượng nhiễu giữa các kênh vệ tinh Khoảng cách giữa các vị trí quỹ đạo càng bé thì số lượng vệ tinh càng nhiều trên quỹ đạo Khoảng cách nhỏ nhất của chúng được xác định bằng tính định hướng của antena phát và thu Ban đầu đối với băng C khoảng cách giữc các vệ tinh là

40 và đối với băng Ku khoảng cách đó là 30, tuy nhiên hiện nay khoảng cách đó là nhỏ

hơn 20 Băng Ku có khoảng cách quỹ đạo nhỏ hơn vì bước sóng hẹp hơn, tính định hướng của antena cũng đạt cao hơn.

2.2.2 Băng tần vệ tinh

Theo tiêu chuẩn quốc tế, các vệ tinh viễn thông sử dụng các dải tần số L, S, C,

X, Ku, K, và dải tần có bước sóng milimet Trong đó, các dải tần C và Ku được sử dụng rộng rãi trong truyền hình với dạng truyền thông cố định (FSS-Fixed Satellite Service) Truyền hình trực tiếp từ vệ tinh (DBS-Direct Broadcast Satellite) cũng sử dụng trong dải tần Ku

Vùng phủ sóng băng C và băng Ku:

Hình 2.5 : Vùng phủ sóng vệ tinh băng C.

Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết (mưa ), đường truyền ổn định.

Anten có kích thước đòi hỏi lớn, đường kính tối thiểu 2,4 m, giá thành hệ thống thu tín hiệu lớn

Phù hợp cho các hệ thống truyền hình chuyên nghiệp, trạm phát lại

Hiện tại , truyền hình vệ tinh chủ yếu là truyền hình số Gồm 2 dải tần là băng C

và băng Ku Băng C có tần số phát lên từ 5 - 6,5 GHz, tần số phát

xuống từ 2-3,5 GHz Băng Ku có dải tần phát lên từ 13 - 15 GHz, phát xuống từ

10 - 12 GHz

2.3 Trung tâm Headend

Trung tâm truyền hình cáp Headend là nơi tập hợp, chọn lọc và quy tụ các kênh truyền hình trong nước và thế giới Các kênh tín hiệu truyền hình có thể lấy từ nhiều nguồn khác nhau như :

Các kênh truyền hình độc quyền trong nước được biên tập từ các trung tâm sản xuất chương trình sau đó được đưa đến trung tâm truyền hình.Các kênh truyền hình địa phương lân cận có thể được thu lại bằng các anten Yagi băng tần VHF , UHF

Còn các kênh truyền hình quốc tế thì được thu trực tiếp từ vệ tinh bằng các loại anten parapol băng tần C-band hay Ku-band

Để quản lý hệ thống được chặt chẽ hơn hay hạn chế kênh phát hoặc để dễ dàng quản lý các thuê bao, chống thu trộm tín hiệu ta đưa tín hiệu Video-Audio từ các máy thu vào bộ khóa mã kênh (Encoder) Ta có thể mã hóa một vài chương trình đặc biệt hay mã hóa toàn bộ chương trình Chương trình được mã hóa và quản lý bằng 1 số