Tài liệu trạm thu phát truyền hình

Truyền hình kỹ thuật số VTC phát chương trình kỹ thuật số DVB T, hệ PAL. Các kênh còn lại được thu trên đầu thu kỹ thuật số, truyền hình cáp. Trong đó có một số kênh mã hóa irdeto đòi hỏi phải dùng thẻ giải mã. Đài THKTS VTC sản xuất 15 kênh truyền hình quảng bá theo tiêu chuẩn SD, 4 kênh truyền hình trả tiền theo tiêu chuẩn HD. Hiện nay trong chiến lược phát triển của Tổng công ty VTC, truyền hình số vẫn giữ vai trò trung tâm, trong một vài năm gần đây, vai trò này có phần suy giảm vì khi hệ thống truyền thông của VTC mất đi tính cạnh tranh, vai trò trung tâm vốn thuộc về Truyền hình số đang chuyển dần sang lĩnh vực thanh toán điện tử] mà cụ thể là hệ thống Thanh toán trực tuyến VTC Pay.

C ô n g t y C p t r u y ề n t h ô n g E l c o m

18 Nguyễn Chí Thanh, Ba đình, Hà nội Văn phòng : 25/53 Linh Lang, Hà Nội ĐT: 04.37667331; Fax:04.37667332

Tμi liệu kỹ thuật Trạm thu phát lại truyền hình từ vệ tinh

(Tỏi bản lần thứ hai ) Tác giả: Thạc sĩ lê Hồng Mạnh

TV

Lời nói đầu

Năm 2007, tài liệu kỹ thuật “Trạm thu phát lại truyền hình từ vệ tinh” cùng lớp tập huấn cho cán bộ chiến sỹ toàn quân đã đóng góp một cách thiết thực và hiệu quả cho công tác lắp đặt, sử dụng và bảo quản các trạm thu phát hình tại đơn vị

Cho đến nay, sự thay đổi về mặt công nghệ, thiết bị đã và đang diễn ra mạnh mẽ, nhất là khi vệ tinh Vinasat 1 của chúng ta được đưa và sử dụng Nhằm chỉnh lý, bổ

sung các kiến thức mới một cách có hệ thống, Phòng Vật tư CTĐ - CTCT – Tổng cục

Chính trị – Bộ Quốc phòng phối hợp với Công ty Cổ phần truyền thông ELCOM ( Đơn vị cung cấp trang thiết bị) đã tiến hành tái bản lại bộ tài liệu này

Bộ tài liệu này bao gồm 05 phần:

Phần I : Nguyên lý và kỹ thuật thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh

Phần II: Phương pháp lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình

Phần III: Mạng truyền hình cáp

Phần IV: Phương pháp lắp đặt, hiệu chỉnh trạm phát hình đơn kênh, đa kênh

Phần V: Bảo quản, khai thác và xử lý các sự cố thường gặp

Do thời gian biên soạn hạn chế, nội dung khá nhiều nên khó tránh khỏi sai sót Tác giả rất mong nhận được sự góp ý, phê bình của các cán bộ, chiến sĩ nhằm ngày càng hoàn thiện bộ tài liệu này Mọi đóng góp xin gửi về:

- Phòng Vật tư CTĐ - CTCT – Tổng cục Chính trị 61 Cửa Đông, Hà Nội

- Công ty Cổ phần Truyền thông ELCOM; VP: 26/53 Linh Lang, Ba Đình,

Tác giả

Phần I

Nguyên lý vμ kỹ thuật

thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh

I Nguyên lý thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh

Hình 1.1: Nguyên lý hệ thống thu và phát lại truyền hình từ vệ tinh

Tín hiệu truyền hình sau khi biên tập và dàn dựng được chuyển tới máy phát phát lên trên vệ tinh theo tiêu chuẩn truyền hình số DVB-C và chuẩn nén MPEG2 * Vệ tinh thực hiện việc khuếch đại, đổi tần rồi phát trở lại xuống mặt

đất Phía mặt đất dùng trạm thu lại tín hiệu này, chuyển đổi thành tín hiệu tương

tự (A/V), điều chế thành sóng cao tần , khuếch đại đủ lớn rồi bức xạ ra không gian dưới dạng sóng điện từ Sóng điện từ này được TV chuyển đổi thành âm thanh và hình ảnh mà con người nghe và nhìn được( hình 1.1)

TV

II Kỹ thuật thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh

2.1 thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh

Vệ tinh nhân tạo là một thiết bị do con người tạo ra có quỹ đạo quay quanh trái đất Khi vệ tinh chuyển động trong mặt phẳng quỹ đạo cùng chiều quay với trái đất với bán kính 35.800 km ta gọi là vệ tinh địa tĩnh ( hình 1.2) Khi đó tại một điểm của trái đất, vị trí của vệ tinh là không thay đổi Lợi dụng đặc điểm này, người ta gắn lên vệ tinh những bộ phát đáp để truyền thông tin Việc sử dụng vệ tinh cho truyền hình quảng bá và CATV được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước và ngày nay đã phát triển mạnh

• Không bị ảnh hưởng của địa hình, địa lý

• Thời gian thiết lập đường truyền nhanh

chóng

Hình 1.2: Vệ tinhvà trái đất

Các thành phần chính của hệ thống truyền hình qua vệ tinh cho ở hình 1 3

35.800km

Vệ tinh

Trạm phát l

Trạm thu

Một trạm mặt đất thực hiện phát tín hiệu lên vệ tinh (uplink) bằng anten có búp sóng hẹp Tín hiệu được thu nhận, khuếch đại và dịch chuyển tần số xuống dải tần số phát xuống qua một bộ chuyển đổi (transponder) gọi là bộ phát đáp Tín hiệu được truyền xuống mặt đất bằng bộ phát xuống ( downlink) Tần số phát lên và phát xuống ở các băng tần được cho ở bảng 1.1

Bảng 1.1 : Băng tần vệ tinh dùng cho truyền hình:

FSS : Fixed Satellite Service : Dịch vụ truyền thông cố định

DBS: Direct Broadcast Satellite

- Mpeg2: Tiêu chuẩn nén Video số

- DVB (Digital Video Broadcasting) là một tổ chức gồm trên 200 thành

viên của hơn 30 nước nhằm phát triển kỹ thuật phát số trong toàn Châu Âu và cho các khu vực khác Tổ chức DVB phân ra nhiều phân ban, trong đó có các phân ban chính :

- DVB-S - Phát triển kỹ thuật truyền số qua vệ tinh: Hệ thống DVB -S sử

dụng phương pháp điếu chế QPSK (Quadratue Phase - Shift Keying), mỗi sóng mang cho một bộ phát đáp Tốc độ bit truyền tải tối đa khoảng 38,1Mbps Bề rộng băng thông mỗi bộ phát đáp từ 11 đến 12 Ghz

- DVB-C - Phát triển phát số qua cáp: Sử dụng các kênh cáp có dung lượng

từ 7 đến 8 MHz và phương pháp điều chế 64_QAM (64 Quadratue Amplitude Modulation) DVB-C có mức SNR (tỉ số Signal/noise) cao và điều biến kí sinh (Intermodulation) thấp Tốc độ bit lớp truyền tải MPEG - 2 tối đa là 38,1 Mbps

- DVB-T - Phát triển mạng phát hình số mặt đất : Với việc phát minh ra

điều chế ghép đa tần trực giao (COFDM) sử dụng cho phát thanh số (DAB) và phát hình số mặt đất (DVB)

Anten thu tín hiệu từ vệ tinh dạng parabol hội tụ sóng thu được về tiêu cự của nó Đặt tại tiêu cự là bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNB), nó có chức năng khuếch đại và đổi xuống tần số thấp hơn (950-2150MHz) Một đầu thu vệ tinh tiếp nhận tín hiệu này rồi thực hiện việc tách sóng, giải mã… thành tín hiệu truyền hình tương tự ( A/V)

Các bước thu một chương trình truyền hình từ vệ tinh gồm:

• Xác định chương trình truyền hình muốn thu, loại vệ tinh phát chương trình và tọa độ vệ tinh và các thông số lắp đặt

• Vùng phủ sóng, băng tần (C, Ku )

• Lựa chọn Parabol, LNB, receiver

• Lựa chọn vị trí lắp đặt Parabol thích hợp

• Dựng Parabol, lắp LNB, cable, đầu thu và monitor

• Cài đặt thông số của đầu thu

• Điều chỉnh các góc của Parabol, LNB và quan sát trên monitor sao cho cường độ tín hiệu thu được là lớn nhất và hình ảnh thu được như mong muốn

2.2 Phát lại tín hiệu truyền hình vệ tinh

Tín hiệu A/V sau khi thu được từ vệ tinh đưa tới đầu vào của một máy phát hình Máy phát hình thực hiện việc điều chế tín hiệu này thành sóng cao tần, khuếch đại cao tần đủ lớn rồi bức xạ ra không gian thông qua dây dẫn fiđơ và anten phát (được gắn trên một cột anten đủ độ cao) Phía TV dùng anten thu

được tín hiệu cao tần này rồi chuyển đổi thành âm thanh và hình ảnh

Máy phát hình là một trong những bộ phận quan trọng nhất của kỹ thuật vô tuyến truyền hình Nguyên lý cơ bản của máy phát hình là biến điệu tín hiệu

Mỗi băng tần lại đ−ợc phân thành các kênh theo một số thứ tự nhất định,

độ rộng mỗi kênh là 8 MHz và khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng trong mỗi kênh là 6,5 MHz Mỗi tiêu chuẩn truyền hình khác nhau thì sự phân chia, độ rộng kênh, khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng cũng khác nhau Ví dụ theo tiêu chuẩn CCIR, độ rộng kênh là 7 MHz, khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng là 5,5 MHz, tiêu chuẩn FCC, độ rộng kênh là 6 MHz, khoảng cách giữa tần số mang hình và tần

số mang tiếng là 4,5 MHz

Hình 1.6: Đặc tuyến tần số kênh truyền hình hệ PAL D/K

Đặc tuyến biên độ tần số của tín hiệu truyền hình ( hệ OIRT – PALD/K) trên một kênh truyền hình đ−ợc mô tả trên hình 1.6

Dải tần truyền tín hiệu hình : 6 MHz

Dải tần truyền tín hiệu tiếng : 0,25 MHz

6,75

Từ nguyên lý của máy phát hình, có nhiều phương pháp để chế tạo máy phát hình Loại công suất lớn thì thường là một máy phát tín hiệu hình và một máy phát tín hiệu tiếng riêng sau đó qua bộ phối hợp để đưa ra anten Loại công suất nhỏ thường thực hiện điều chế hình và tiếng ở mức công suất thấp sau đó

đưa và khuếch đại rồi bức xạ ra không gian qua anten ( hình 1.7)

Hình1.7: Sơ đồ khối của máy phát hìnhcông suất nhỏ

Điều chế là quá trình ghi tin tức vào dao động cao tần nhờ việc biến đổi một thông số nào đó (biên độ, tần số, pha, độ rộng xung ) của dao động cao tần theo tin tức Thông qua điều chế, tin tức ở miền tần số thấp được chuyển lên miền tần số cao để truyền đi xa.Để truyền tín hiệu truyền hình, ta phải tiến hành

điều chế tín hiệu truyền hình theo một tần số mong muốn đồng thời ghép tín hiệu hình và tiếng với nhau tạo thành tín hiệu truyền hình hoàn chỉnh.Đối với tiêu chuẩn OIRT PAL D/K người ta sử dụng điều biên (AM) cho điều chế tín hiệu hình và điều tần (FM) cho điều chế tín hiệu tiếng Hình 1.8 mô tả phổ của tín hiệu truyền hình

Tiếng

Phần II Phương pháp lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh vinasat1

2.1 Giới thiệu

Vệ tinh Vinasat 1 được phóng lên quỹ đạo ở tọa độ 1320E là vệ tinh thông tin đầu tiên của Việt nam Với vùng phủ sóng bao trùm toàn bộ lãnh thổ nước ta trên cả hai băng tần Ku và C, Vinasat 1 đang và sẽ là vệ tinh chủ lực, lâu dài cho việc phát các chương trình truyền hình vệ tinh Hiện nay, hầu hết các chương trình truyền hình quốc gia và một số đài khác như VTC, HTV… đang được phát trên vệ tinh Vinasat 1 này

Vệ tinh Vinasat 1 phát ở băng tần Ku, phân cực H với vùng phủ sóng và công suất phát xuống vùng lãnh thổ Việt nam từ ~54 dBW ( như ở hình 2.1) Với công suất như vậy chỉ cần parabol thu có đường kính > 50cm là có thể thu tín hiệu tốt ở băng tần Ku, tần số phát rất cao 11,7 – 12,2 GHz nên yêu cầu phải

là chảo đặc và để tránh bị ảnh hưởng của thời tiết như mây, mưa, sương mù…, cần phải sử dụng chảo có đường kính lớn hơn

Với băng tần C, phân cực V với vùng phủ sóng và công suất phát xuống vùng lãnh thổ Việt nam 44 dBW ( như ở hình 2.2) Với công suất như vậy cần phải có parabol thu có đường kính > 80cm mới có thể thu tín hiệu tốt Tuy nhiên vì băng tần C có tần số thấp (3,7 – 4,2 GHz) nên chỉ cần dùng chảo lưới và ít ảnh hưởng của thời tiết như mây, mưa cũng như sương mù…

H×nh 2.1 : Vïng phñ sãng vµ c«ng suÊt ph¸t (kÝch th−íc

t−¬ng øng ch¶o thu) cña vÖ tinh Vinasat 1- 132 0 E ( Ku band )

Ku band EIRP (dBW) (cm) Size

Như vậy, tương ứng với hai băng tần vệ tinh là hai loại anten parabol thu và

hai loại LNB Parabol thu băng Ku thường có đường kính bé (từ 60cm tới hàng

mét) và phải là tấm đặc Parabol thu băng C lại thường có đường kính lớn (từ 1m

tới hàng vài mét) và là loại lưới

Bảng 2.1 cho chúng ta biết các chương trình truyền hình với các thông số cơ

VTC

HD - SD

Thỏi Lan

Tần số 11088 11549 3413 11008 11517 Tốc độ 28120 28500 9766 28800 4700

Một số khái niệm: ( xem hình 2.3)

Tọa độ: Tọa độ của một vị trí trên mặt đất được xác định bằng kinh độ

( longtitude ) và vĩ độ ( latitude ) Ví dụ Hà Nội có vị trí (kinh độ 105,50 E ; vĩ

độ 210 N) Xác định chính xác một vị trí nào đó ta cần có bản đồ khu vực, hệ

thống định vị toàn cầu GPS hoặc cơ sở dữ liệu

Hướng của anten: Là hướng trục của anten ( vuông góc với mặt phẳng

của mép parabol)

Góc phương vị ( Azimuth): là góc tạo bởi hướng anten và hướng Bắc tính

theo chiều kim đồng hồ)

Góc Ngẩng ( Elevation) : là góc tạo bởi hướng anten và mặt phẳng ngang

Hướng anten

2.2 Phương pháp lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình

từ vệ tinh

2.2.1 Chuẩn bị:

Để tiến hành lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh cần có các thiết bị

hỗ trợ: La bàn, dụng cụ cơ khí: Khoan, Cờ lê, tovit, keo chống nước, Màn hình

TV, Nguồn điện lưới

Các bước thu một chương trình truyền hình từ vệ tinh gồm:

• Xác định chương trình truyền hình muốn thu, loại vệ tinh, tọa độ vệ tinh phát chương trình đó và các thông số lắp đặt

• Vùng phủ sóng, băng tần (C, Ku )

• Lựa chọn Parabol, LNB, receiver

• Lựa chọn vị trí lắp đặt Parabol thích hợp

• Dựng Parabol, lắp LNB, cable, đầu thu và monitor

• Cài đặt thông số của đầu thu

• Điều chỉnh các góc của Parabol, LNB và quan sát trên monitor sao cho

cường độ tín hiệu thu được là lớn nhất và hình ảnh thu được tốt

- Khi đã xác định được chương trình muốn thu ( ví dụ gói DTH – Truyền hình Việt nam) chúng ta đối chiếu lên bảng 2.1 thấy rằng băng tần cần thu là

Ku, chảo thu là đặc, có một số kênh là miễn phí, tần số thu là 11549, Tốc độ

là 28500, phân cực H

- Bước tiếp theo là chuẩn bị vị trí lắp chảo thu Vị trí của chảo phải không bị khuất với tầm nhìn vệ tinh (bảng 2.2), có chỗ gá lắp chắc chắn và gần với vị trí phòng đặt đầu thu

Bảng 2.2: Góc ngẩng và góc phương vị của chảo thu Vinasat1 theo từng

- L¾p ch¶o thu: Cã nhiÒu lo¹i ch¶o thu, d−íi ®©y chØ ra c¸ch l¾p lo¹i ch¶o SVEC 90cm

- G¸ l¾p ch¶o thu ch¾c ch¾n råi ®iªu chØnh s¬ bé h−íng ch¶o theo la bµn vµ b¶ng 2.2

- Kết nối LNB với đầu thu và TV theo sơ đồ sau:

2.2.2 Cài đặt thông số cho đầu thu:

Đối với các đầu thu vệ tinh thì đa dạng về chủng loại và các hãng sản xuất Tuy nhiên chúng đều sản xuất để đạt mục đích là thu các chương trình truyền hình số từ vệ tinh Việc cài đặt các thông số tương đối dễ ràng, nhiều loại đã

được nạp phần mềm tiếng Việt Sau đây xin giới thiệu một số đầu thu vệ tinh đã

được trang bị trên các đơn vị trong toàn quân:

1 đầu thu vệ tinh OpenTech (VcTV-DTH)

Đặt số liệu như sau (để thu gúi VTV ở vệ tinh Vinasat1, thu chương trỡnh khỏc thỡ phải đặt số liệu khỏc)

4 Loại LNB: Đa năng (chuNn)

5 22KHz: Khụng

6 DisEqc: Khụng

7 Điều khiển băng C/Ku: Khụng

màn hỡnh hiện cõu thụng bỏo,

bấm nỳt màu đỏ trờn điều khiển để

thay đổi số liệu về Tần số và Tốc

2 đầu thu vệ tinh ALPHACOMM

Sau khi đấu nối xong, bật công tắc nguồn (POWER) ở mặt sau của máy,

đèn báo nguồn sáng thì thực hiện cài đặt

Bước 1

Bấm Menu trên điều khiển

Chuyển mũi tên xuống  mục Cài

đặt Anten , bấm OK

1 Antenna: 1

2 Loại: Cố định

3 Vệ tinh: Chọn vệ tinh cần thu

4 Loại LNB: Đa năng (nếu thu C

band để loại LNB: Bình thường)

bấm nút màu đỏ trên điều khiển để

thay đổi số liệu về Tần số và Tốc độ

Bấm menu, chọn vệ tinh Vinasat1

bằng phím chuyển lên, xuống

4 đầu thu vệ tinh GOLDEN EUROSTAR, VISION

- Bấm Menu – Antenna setting –

Pass là 0000

- Chọn : Vinasat1 và các thông số

như hình ảnh

- Thoát ra ngoài để lưu dữ liệu

- Lại vào Menu – Manual Search –

Pass là 0000

- Chọn các thông số quét theo hình

ảnh

5 đầu thu vệ tinh GOLDSAT, GOSPELL

Bấm Menu – Cài đặt chương trình – Thêm chương trình mới – Chọn các thông

số như hình ảnh

6 ®Çu thu vÖ tinh VTC SD01

7 ĐẦU THU VTC-HD02

Khi lần đầu tiên bật đầu thu, đầu thu sẽ yêu cầu Quý khách lựa chọn các thiết lâp

như dưới đây:

1 Lựa chọn Ngôn ngữ hiển thị

Chọn ngôn ngữ hiện thị mà quý khách mong muốn sau đố nhấn “OK” để chuyển sang mục tiếp theo

2 Lựa chọn múi giờ

Lựa chọn múi giờ phù hợp với vị trí bạn đang sống sau đó chọn “Kế tiếp” và

bấm “ OK” để chuyển sang mục tiếp theo

3 Loại ăng ten

Loại ăng ten được thiết lập mặc định sẵn là loại “ ăng ten cố đinh”, Quý khách

có thể lựa chọn loại ăngten khác sau đó chọn “Kế tiếp” và bấm “OK” để chuyển sang mục sau

4 Thiết lập ăng ten

· Sau khi Quý khách lựa chọn loại ăngten, đầu thu sẽ chuyền sang menu thiết lập ăng ten như hình dưới đây

Các thông số trong menu thiết lập ăngten đã được mặc định sẵn để thu các chương trình của Đài truyền hình Kỹ thuật số VTC phát qua vệ tinh Vinasat1

- Chất lượng: chất lượng tín hiệu chỉ được hiển thị khi Quý khách đã điều chỉnh

chảo thu về đúng hướng có thể thu được tín hiệu từ vệ tinh Vinasat1

Sau khi điều chình chảo thu để có thể thu được tín hiệu từ vệ tinh Vinasat1, Quý

khách hãy chọn “kế tiếp” và bấm OK để chuyển sang thiết lập kế tiếp

· Danh sách các chương trình tivi và radio dò được sẽ được hiển thị trên 2 ô phía trên của menu Dò chương trình như hình trên Sau khi dò xong, Quý khách hãy lựa chọn “Lưu lại” và bấm “OK” để lựu lại tất cả các chương trình vừa dò được

· Sau khi quá trình lưu chương trình kết thúc, trên màn hình sẽ hiển thị menu lựa

chọn các chế độ hiển thị hình ảnh như dưới đây

bấm “OK” để hiển thị bảng kết quá của tất cả quá trình thiết lập và dò chương trình ở trên

· Màn hình trên hiển thị các thông tin về: N gôn ngữ hiển thị, Múi giờ, Số

chương trình đã dò được và chế độ hiển thị hình ảnh

· Đến đây Quý khách hãy chọn “Kết thúc” , bấm “OK” để kết thúc quá trình thiết lập và dò chương trình

Sau khi thu được các chương trình của VTC, Quý khách hãy gọi điện về Phòng chăm sóc khách hàng của Trung tâm Dịch vụ Truyền hình số - CDT theo số 04.36364966/968 hoặc 04.44501502 để kích hoạt dịch vụ Thời điểm tính thuê bao sẽ bắt đầu ngay khi kích hoạt dịch vụ thành công

· Để kích hoạt dịch vụ, khách hàng cần đọc các thông tin sau: Họ và tên, Địa chỉ, Số điện thoại và các mã số của đầu thu gồm Mã dịch vụ, Mã IC và Mã đầu thu

· Để đọc các mã số của đầu thu, Quý khách có thể đọc trên tem dán phía dưới đầu thu hoặc thực hiện theo hướng dẫn theo hướng dẫn sau để hiển thị các mã số trên màn hình TV: