NGHIÊN cứu, cải THIỆN CHẤT LƯỢNG THÔNG TIN và mô PHỎNG hệ THỐNG dẫn ĐƯỜNG đa HƯỚNG SÓNG cực NGẮN

Nhiều ứng d ng bi năđ iăwaveletăđƣăcóăk t qu tốtăvƠăh năhẵn các bi năđ i khác nh μăphơnătíchăph , nén tín hi u, kh nhi u,… M t số nghiên cứu dựa vào cácăđặc tính thông kê của các bi n ng

2.3 Bi năđ i wavelet 25

2.3.1 Bi u di n th i gian ậ tần số của tín hi u 26

2.3.2 Nguyên lý bấtăđ nh 26

2.3.3 Các Atom và tần số 27

2.3.4 Phép bi năđ i Fourier c a s 28

2.3.5 Mặt phẳng th i gian tần số và h p Heisenberg 28

2.3.6 Bi năđ i wavelet liên t c 29

2.3.7 Bi năđ i wavelet r i r c 30

2.3.8 Bi năđ i wavelet Packet 31

2.3.λăQuanăđi m nghiên cứu 33

Ch ngă3 35

TRI T NHI U B NG WAVELET 35

3.1 Lựa ch n Wavelet 35

3.2 Mô hình x lý nhi u 36

3.3 Kh nhi u b ngăph ngăphápăđặtăng ỡng cứng và mềm 38

Ch ngă4 40

MÔ PH NG 40

4.1 H thốngăđƠiăd năđ ngăvôăh ng VOR 40

4.1.1 Tín hi u pha chuẩnătrongăđƠiăVτR 40

4.1.2 Tín hi u pha bi năthiênătrongăđƠiăVτR 40

4.1.3 Tín hi u t ng h păkhiăthuăđ c 42

4.2 Quá trình x lý nhi u 43

Ch ng 5 52

K T LU N 52

5.1ăK tălu n 52

5.2ăH ngăphátătri năđềătƠi 53

Lê Nh t Bình ix

DANH M C HÌNH NH

Hình 2 1: H thốngăđƠiăVor 8

Hình 2 2: Nguyên lý ho tăđ ng củaăđƠiăVor 9

Hìnhă2.ă3μăGiƣnăđ bức x tín hi u pha chuẩn 10

Hình 2 4: Ph cao tần củaăđƠiăVor 11

Hìnhă2.ă5μăS ăđ khốiăđ năgi n h thống Vor 14

Hình 2 6: M tăđ ph công suất nhi u tr ng 23

Hìnhă2.ă7μăMôiătr ng truyền d n v i sự có mặt của nhi u tr ng 23

Hình 2 8: Hàm phân bố Gauss 24

Hình 2 9: M tăđ công suất nhi u 24

Hìnhă2.ă10μăĐặc tính th i gian tần số của WFT 29

Hình 2 11: Bi năđ i wavelet m r ng thành cây wavelet packet 31

Hình 2 12: Cây wavelet packet theo các không gian 32

Hình 3 1: Mô hình kh nhi u b ng dãy l c hai kênh 37

Hìnhă3.ă2μăσg ỡng cứngăvƠăng ỡng mềm 37

Hình 4 1: Tín hi u 30Hz Pha chuẩn 40

Hìnhă4.ă2μăDùngăcánhătayăđònămangăantenăquayăng c chiềuăkimăđ ng h 40

Hình 4 3: Tín hi u 30Hz Pha bi n thiên góc pha 2060 41

Hình 4 4: Tín hi uăthuăđ c từ đƠiăVτRăn u không có can nhi u 43

Hình 4 5: Tín hi uăthuăđ c từ đƠiăVτRăn u có nhi u 43

Hình 4 6: Giao di năch ngătrìnhămôăph ng 45

Hình 4 7: Tách sóng pha chuẩn không s d ng wavelet 46

Hình 4 8: Tách sóng Pha chuẩn dùng bi năđ i Wavelet 46

Hình 4 9: Tách sóng Pha bi n thiên không s d ng wavelet 49

Hình 4 10: Tách sóng Pha bi n thiên dùng bi năđ i Wavelet 49

DANH M C CÁC B NG

B ng 4 1: Tỷ số tín hi u trên nhi u pha chuẩn sau khi tri t nhi u ( Hàm Haar,

Coif5, Db10) Error! Bookmark not defined

B ng 4 2: Tỷ số tín hi u trên nhi u pha chuẩn sau khi tri t nhi u ( Hàm: Sym7

Bior3.1, Rmey) Error! Bookmark not defined

B ng 4 3: Tỷ số tín hi u trên nhi u pha bi n thiên sau khi tri t nhi u ( Hàm Haar,

Coif5, Db10) Error! Bookmark not defined

B ng 4 4: Tỷ số tín hi u trên nhi u pha bi n thiên sau khi tri t nhi u ( Hàm: Sym7

Bior3.1, Rmey) Error! Bookmark not defined

Lê Nh t Bình xi

DANH M C CH VI T T T

Ch vi t t t Tênăn c ngoài Tên Vi t Nam

CNS Communication, Navigation, D ch v thông tin,

AMS Aeronautical Mobile Services Thôngătinăl uăđ ng

hàng không AFS Aeronautical Fix Services Thông tin cố

đ nh hàng không

NDB Non-Directional Beacon ĐƠiăd năđ ng vô

h ng VOR VHF Omni-directional Range ĐƠiăd năđ ngăđaă

h ng sóng cực ng n DME Distance Measuring Equipment Thi t b đoăkho ng

cách GPS Global Positioning System H thốngăđ nh v toàn

cầu PSWF Prolate Spheroidal Wave FunctionHàm nén wavelet

FFT Fast Fourier Transform Bi năđ i Fourier

nhanh WFT Windowed Fourier Transform Phép bi năđ i Fourier

c a s

1.1.1 T ng quan chung v lƿnhăv c nghiên c u

Vi căđ m b o an toàn cho ngành v n t i hàng không trên th gi iăđangăđ c quan tâm rất nhiều trong bối c nh hi nănayăkhiămƠăngƠnhăhƠngăkhôngăđóngăm t vai trò không th thi u trong sự phát tri năđiălênăvề kinh t , chính tr và xã h i của m i

quốc gia Bên c nhăđóălƠăsự bùng n về khoa h c kỹ thu t trong nh ng th p niên

gầnăđơyăđƣăphátătri n m tăcáchănhanhăchóng,ăthayăđ i toàn b h thống,ăc ăs v t

chấtăcũ,ăm ra m t kỷ nguyên m i ậ kỷ nguyên khoa h c kỹ thu t.ăĐ đ m b o cho

m t chuy năbayăđ c an toàn, có rất nhiều h thống máy móc v i nh ng vai trò c

th và chứcănĕngăc th đ có th đ m b o cho sự an toàn C th nhất, h thống thông tin ậ d năđ ng ậ giám sát là m t trong các kỹ thu t mà từ đóăcácăh thống này có th cung cấp cho các chuy năbayăđiăhoặcăđ n các sân bay, hoặc các chuy n bay quá c nh qua vùng thông báo bay của khu vực hoặcăn căđó.ăH thống thông tin ậ d năđ ng ậ giámăsátăđóngăvaiătròăquanătr ngăvìăđơyăchínhălƠăph ngăti năđ liên l c gi aăng i lái và ki măsoátăviênăkhôngăl u.ăVƠăcũngăcóăth nói r ng h

thống qu n lý không l uăkhôngăth t n t i n u không có h thống trang thi t b kỹ thu t thông tin ậ d năđ ng ậ giám sát

H thống d năđ ng vô tuy n sóng cực ng n là m t h thốngăphátăsóngăđi n

từ, giúp máy bay có th bayăđúngăđ ngăbayăvƠăđ năđúngăđíchăđƣăđ nh, không vi

ph m các quy t căkhôngăl uăhayăuyăhi păanătoƠnăchoăng i và tài s n trên máy bay cũngănh ătrênămặtăđất.ăDoăđó,ăvi c x lý tín hi u nói riêng thì tín hi u của h thống

d nă đ ng vô tuy n sóng cực ng nă đangă nh nă đ c sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu nh m c i thi n tốtăh năn aăđặc tính của h thống d năđ ng vô tuy n sóng cực ng n.ăTrongăđó,ănhiều công c x lý tín hi u m iăđƣăraăđ i và cho thấy

Lê Nh t Bình 2

nh ng tác d ng nhấtăđ nh trong vi c x lý tín hi u, mà n i b tălƠăph ngăphápăbi n

đ iăwaveletăđ c sự quan tâm nhiều nhà nghiên cứu Bi năđ i wavelet có th áp

d ngăđ c cho nhiều lo i tín hi u,ăđặc bi t là các tín hi u liên t c, không tuần hoàn Nhiều ứng d ng bi năđ iăwaveletăđƣăcóăk t qu tốtăvƠăh năhẵn các bi năđ i khác

nh μăphơnătíchăph , nén tín hi u, kh nhi u,…

M t số nghiên cứu dựa vào cácăđặc tính thông kê của các bi n ng u nhiên, xét tín hi u và nhi uă nh ă cácă quáă trìnhă ng uă nhiênă quaă cácă đặc tính thông kê

υh ngăphápăkh nhi u phi tuy nătrênăcácăc ăs cácăwaveletăcũngăđƣăđ c nghiên

cứu và ứng d ng rất nhiều, nhất là khi x lý các tín hi u nh trongăcácămôiătr ng nhi u phức t p Nhiều nghiên cứuăđƣăs d ng và xây dựng nên các quy lu t tín hi u

và nhi u mang tính t ngăquátăvƠăđặcăthùăsauăđóăápăd ng gi i thu tăng ỡngăđ h n

ch các thành phần nhi u Ngoài ra còn có nh ngăh ng nghiên cứuăkhácănhauănh

kh nhi u wavelet s d ng cây Markov ẩn, mô hình hóa sự ph thu c các h số wavelet liền kề b ng cây Markov ẩnăvƠăsaiăđố trungăbìnhăbìnhăph ngăcực ti u cho căl ng nén nhi u.ăCácăph ngăphápăng ỡng còn l i h i t về mô hình thống kê

của các h số waveletăđối v i m t l p tín hi uănƠoăđóăđ ch n giá tr ng ỡng [10]

Phần l n các công trình nghiên cứu lý thuy tăcũngănh ăthực nghi m và các ứng d ng thực t đều t p trung khai thác và phát tri năcácăph ngăphápăng ỡng wavelet Donoho và Johnstoneă đƣă chứng minh m t số lý thuy t quan tr ng về

ph ngăphápăng ỡng wavelet trong và chứng t đ c r ngμăph ngăphápăng ỡng wavelet tốiă uătrongăvi c gi m thi u l i, tốcăđ x lý nhanh Doăđóălu năvĕnăxétăđ n

vi cădùngăng ỡng các mức phân tách khác nhau đ kh nhi u tín hi u

σhìnăchungăcácăđề tài nghiên cứu kh nhi u b ngăph ngăphápădùngăng ỡng các mứcăphơnătáchăkhácănhauăđƣăcóănh ngăthayăđ i xung quanh giá tr ng ỡng

hoặcăhƠmăng ỡngătheoăcácăquanăđi m khác nhau, b sung cho nh ng lý thuy t kh nhi u m i hoặc cho nh ng ứng d ng thực t c th Trong m t số tr ng h p ứng

d ng c th , tham số ph ngăsaiăđ c ch n theo giá tr thực nghi m,ăch aăcóăđ c

ph ngăphápătínhăt ng quát Giá tr ng ỡngăđƣămềm dẻoăh năb ng cách phân khối

hoặc theo mức phân gi i, nh ngăv năch aăsátăv iăcácăđặc tính của nhi u

Cùngătrongăkhuynhăh ngăđóăvƠănh măđánhădấu sự hoàn thành m t quá trình laoă đ ng h c t p,ă nênă đề tƠiă ắNghiên cứu, c i thi n chấtă l ng thông tin và mô

ph ng h thốngăđƠiăd năđ ngăđaăh ng sóng cực ng nẰăđƣăđ c lựa ch n

Đề tƠiăđ c lựa ch n nh m gi i quy t m t số vấnăđề của h thống d năđ ng đaăh ng sóng cực ng n, lo i h thốngăđ c s d ng nhiều và ph bi n nhất trong lĩnhăvực hàng không

Đ mô ph ng h thống vƠăph ngăphápătri t nhi u, h c viên s d ng phần

mềm Matlab của hãng Mathwork, Inc, phần mềm này có rất nhiều thu n l i riêng

bi t Matlab cho phép s d ng ngôn ng cấpăcaoănh ălƠăC,ăC++ Matlab có hàng trĕmăhƠmăxơyădựng sẵn và có th s d ng trong nhiềuălĩnhăvực: toán h c, xác suất

thống kê, vi c x lý và thu nh n nh,vi c x lý tín hi u, sự mô ph ng,…

1.1.2 M t s k t qu nghiên c uătrongăvƠăngoƠiăn c

D.L Donoho và I.M Johnstone đƣăs d ng bi năđ i wavelet r i r căđ bi n

đ i các tín hi u có nhi u,ă căl ng tín hi u có ích trên nền nhi u tr ng Gauss theo

lu tă ng ỡngă đều g iă lƠă Visushink.ă uă đi m củaă ph ngă phápă nƠyă lƠă khôngă ph thu c vào vi c ch n wavelet hoặc mức phân gi i trong cây wavelet mà ch ph thu căvƠoăkíchăth c m u d li uăđƣăcho.ăσh căđi m củaăph ngăphápănƠyălƠăcácă

h số bi năđ i không ph iălƠăcácăđ ngăl ng d ch vòng nên khi d ch vòng chuẩn

th i gian b ng m tăl ngănƠoăđóăs không d ch vòng các h số bi năđ i wavelet r i

r c b ngăđúngăl ngăđó.ăĐiều này làm gi m đángăk chấtăl ng kh nhi u.ăĐ kh c

ph că nh că đi m trên, Honoho và Coifmană nĕmă 1λλ5ă đƣă đề xuất kỹ thu t xo n vòngă[36].ăụăt ng tri t nhi u qua d ch xo n vòng là áp d ng kh nhi uăđềuăđối v i

tất c các phiên b n d ch vòng có th của tín hi u và lấy k t qu trung bình Các k t

qu củaă ph ngă phápă nƠyă đƣă khôiă ph că đ c tín hi u gốcă tr nă h n,ă gi mă đ c

nh ngădaoăđ ng gi t o sinh ra trong quá trình bi năđ i Nh ng vấnăđề lý thuy t và ứng d ngătheoăh ng này v năđangăđ c các nhà khoa h c trên th gi i quan tâm

và phát tri n [32]

υh ngăphápăVisushinkă[30] d thực hi n, d thích ứngătheoăcácăgiaiăđo n tín

hi u v i xác suất cao và có th tái t o tín hi u gốcăt ngăđốiătr n.ăσh ngăph ngă

Lê Nh t Bình 4

pháp ch thực hi n v i m t b c cân b ng gi a nh ng phân bố vi sai và thiên l ch, trongăkhiăbìnhăph ngăthiênăl ch l i có b căcaoăh năbiênăđ viăsai.ăDoăng ỡngăđều

lo i b các h số nhi uăđ ng th iăcũngălƠmămấtăđiăm t số h số tín hi u gốcănênăđƣă

vi ph m lu tălogaritătrongăđánhăgiáăl iătrungăbìnhăbìnhăph ng.ăK t qu căl ng tín hi u l i b thiên l ch nhiều,ăhƠmă căl ng có nh ng bi năđ iăđáng k

υh ng pháp Minimax [32] theo tiêu chuẩn minimax, kh nhi u b ng

ng ỡngăcóăđ l ch chuẩn ph thu c mức phân gi i.ăυh ngăphápănƠyăđƣăkh c ph c

đ c m t số nh căđi m củaăVisushink,ănh ngădoăng ỡng thi t k không liên t c nênătínhătr năcủa tín hi u h i ph c còn h n ch

υh ngăpháp Blockshrink [24] thực hi năng ỡng theo các khối,ăcóăđ thích ứng cao về khôngăgian,ăcácă căl ng thực hi n tốiă uătrongăcácăgiaiăđo n bi năđ i

của nhiều các l păhƠmătr năkhôngăđều.ăBockshrinkăđ căCaiă[28]ănĕmă1λλ6,ăCaiă[2λ]ănĕmă1λλλ,ăHallă[56]ănĕmă1λλλăvƠăCaiă[30]ănĕmă2000ăđề xuất và phát tri n,ăđƣăliên t căthayăđ i mứcăng ỡngăvƠăph ngăphápăng ỡng, thực hi năng ỡng c c b và

ng ỡng toàn c c thay cho m tăng ỡng Mặcădùăđƣăcóăc i thi n trong k t qu kh nhi u,ănh ngăcònăph thu c nhiều vào vi c phân khối các h số

Ph ngăphápăSureShrinkă[5],ă[20] kh nhi u s d ng k t h p lu tăng ỡng đều và lu tăSure.ăυh ngăphápănƠyăkh c ph căđ cănh căđi m củaăng ỡngăđều

nh ngăl i b qua các l i trongă căl ngăđ l ch chuẩn của nhi u

υh ngăphápă BayesShrinkăch năng ỡng có sai số trungăbìnhăbìnhăph ngăBayes cực ti u theo lu tăBayesăđ kh nhi u [10].ăσg ỡng ph thu căph ngăsaiătínă

hi u các mức phân gi iăkhácănhau,ăph ngăsaiănhi uăkhôngăđ i nên tác d ng kh nhi u ch lƠătr n tín hi uănh ngăhi u qu kh nhi u v n thấp

υh ngăphápăkh nhi u b ngă căl ngăđ dài mô t cực ti u [24] thực hi n qua các h c ăs trực giao, cấu trúc b ng các gói wavelet hoặcăcácăc ăs cosin c c

b Ch năc ăs tốt nhất dựa vào tiêu chuẩn l i tái t o tín hi u là cực ti u K t qu

đ căđánhăgiáăb ng tr sai số trungăbìnhăbìnhăph ng.ăM t số nghiên cứu s d ng

ph ngă phápă bi nă đ iă wavelet,ă sauă đóă k t h pă đặc tính thông kê và gi i thu t

ng ỡngăđ thực hi n kh nhi u b ng cách ch n cây bi u di n các gói wavelet tối u,ăcóătínhătoánăcao,ătốcăđ x lý thấp

S d ng mô hình tuy n tính hóa từng phần,ă ph ngă phápă h i quy không tham số.ăTrênăc ăs bi năđ i wavelet r i r c và gi i thu tăng ỡng [31] có th kh c

ph că đ că tínhă quáă tr nă của gi i thu tă ng ỡng thông th ng,ă nh ngă doă s d ng

bi năđ i wavelet r i r c nên v n b mất mát m t số chi ti t tín hi u gốc sau khi tái

t o Kh nhi u qua bi u di n cựcăđ i wavelet [7] gi đ c các giá tr biên rìa và các giá tr cựcăđ i tín hi u nh ng v nătrênăc ăs ng ỡngăđều toàn c c, hi u qu kh nhi uăch aăcao

Các nghiên cứu khác: ứng d ngăph ngăphápăng ỡngăđều [8] ng ỡng ph thu c các mức phân gi i [13].ăυh ngăphápă căl ngăđ dài mô t cực ti u [15]

υh ngăphápăthống kê [7] K t h păph ngăphápăng ỡng và thống kê kh nhi u không Gauss [11], [12], [14] Kh nhi u b ng l c phi tuy n wavelet

Nh ng ứng d ng thực t áp d ng trong nhiềuălĩnhăvựcănh μăkh nhi u cho h

thốngă đoă l ng nhiều kênh, ứng d ng kh nhi u thích ứng nhanh cho các môi

tr ng không dừngănh ăkh nhi u ph âm thanh, ứng d ng kh nhi u gói wavelet trong phân tích ph thiênă vĕn,ă ứng d ng kh nhi uă vƠă tĕngă t ngă ph n cho nh

c ngăh ng từ, kh nhi u tín hi uăđi nătim,ăđi n não, kh nhi u thi t b đoătr ng lực

b ngăng ỡng cứng, tách l iăc ăkhí,ăkh nhi u tín hi u siêu âm Doppler, s d ng phép bi năđ i wavlet r i r c trựcăgiaoăvƠăng ỡng mềm phi tuy năđối v i các h số wavelet r i r c trựcăgiaoăvƠăng ỡng mềm phi tuy năđối v i các h số wavelet chi

ti t v i mứcăng ỡng

1.1.3 M căđíchăc aăđ tài nghiên c u

 Tìm hi u, phân tích và mô ph ng l i tín hi u phát và thu của h thống d n

đ ng vô tuy n sóng cực ng n

 Nghiên cứu và tìm hi u sự tácăđ ng của các lo i nhi u lên h thống

 Nghiên cứu, tìm hi u và ứng d ng kỹ thu t bi năđ iăwaveletăđ lo i b nhi u

kh i tín hi uăthuăđ c từ đƠiăphátăd năđ ngăđaăh ng sóng cực ng n

Lê Nh t Bình 6

1.1.4 Nhi m v và gi i h n c aăđ tài.

Đề tƠiăắNghiên cứu, c i thi n chấtăl ng thông tin và mô ph ng h thốngăđƠiă

d nă đ ngă đaă h ng sóng cực ng nẰđ aă raă k t qu mô ph ng, phân tích sự nh

h ng của nhi u lên h thống và tác d ng của vi c s d ng bi năđ i wavelet sau khi

x lý tín hi u b nhi u

Nhi m v và gi i h năđề tài nghiên cứu:

 Tìm hi u về h thống thông tin, d năđ ng và giám sát trong ho tăđ ng hàng không

 Tìm hi u,ăphơnătíchăvƠăđánhăgiáăh thống d năđ ngăvôăh ng sóng cực

ng n VOR

 Nghiên cứu phần mềm mô ph ng matlab

 Nghiên cứu các lo i nhi u và sự nhăh ng của nó lên tín hi u

 Tìm hi u,ă phơnă tích,ă đánhă giáă vƠă ứng d ng của ph ngă phápă bi nă đ i wavelet

 Nghiên cứu, xây dựng phần mềm mô ph ng x lý tín hi uăđƠiăd năđ ng vôăh ng sóng cực ng n

 Đánhăgiáăch số tín hi u trên nhi uătrongăcácătr ng h p có hoặc không

s d ng bi năđ iăwaveletăđ tri t nhi u

 Nghiên cứu và phân tích gi i thu tăđƣăch n

 Ch năph ngăánătốt nhất và có kh nĕngăthực hi năđề tài

 L p trình mô ph ng b ng công c phần mềm matlab

 Nh n xét k t qu - K t lu n

1.1.6 Kh nĕngă ng d ng

Dùng trong vi c d y và h c về thi t b d năđ ng, mô ph ng trên phần mềm

Có th áp d ng kỹ thu t tri t nhi t b ng wavelet cho các thi t b đi n t vô tuy n khác, không ch ph c v cho các h thống d năđ ng hàng không

Là công c hoặc tài li u tham kh o cho các công trình khoa h c khác

2.1ăĐƠiăd năđ ngăđaăh ngăsóngăc căng n

2.1.1 Gi i thi u

ĐƠiăd n đ ngăđaăh ng sóng cực ng n trên mặtăđất phát các tín hi u chuẩn

đ thi t b đ ng b trên máy bay (máyăthuăVτR)ăxácăđ nh v trí của mình so v i

đi măđặtăđƠi

Hình 2 1: H thốngăđƠiăVor

Tham số v tríăđ căxácăđ nh là bán kính hay ph ngăv và h ng về đƠi, không ph thu căvƠoăh ng chuy năđ ng thực t của máy bay

uăđi m của h thống d năđ ng VOR:

•ăĐ chính xác của thông tin v trí (ph ngăv hay h ng về đƠi)ăcao

•ăChoăphépăthi t l p m ngăđƠiăVτRătrênăcácăđ ng bay cố đ nh

σh căđi m của h thống d năđ ng VOR:

•ăCh u nhăh ng của hi u ứngăđaăđ ng: sai số xácăđ nh v tríătĕngăkhi máy bay nh năđ căđ ng th i tín hi u trực ti p từ đƠiăVτRăvƠătínă

hi u củaăđƠiăVτRăph n x từ đ a v tănh ănhƠăc a,ănúiăđ iă…

•ăD b tácăđ ng của tín hi u nhi u

•ăCự ly ho tăđ ng ph thu c vào tầm nhìn thấy trực ti p và công suất phát x củaăđƠi

•ăKhôngăthu n ti năchoăphiăcôngăkhiăđiều khi nămáyăbayătheoăđ ng bay tự do

•ă Đ chính xác gi m khi kho ng cách từ máy bay t iă đi mă đặtă đƠiătĕng

2.1.2 Nguyên lý ho tăđ ng

Nguyên lý ho tăđ ng của tr m VOR dựa theo sự sai pha gi a hai tín hi u 30Hzăđ căđiều ch v i sóng mang, tín hi u thứ nhất là tín hi u pha chuẩn không thayăđ i m iăph ngăv trongăvòngătrònă360ăđ ký hi u là REF và tín hi u thứ hai cóăphaăthayăđ i ký hi u là VAR,t iăh ng b c từ pha của tín hi u 30Hz REF trùng

v i pha của tín hi u 30Hz VAR

tăđ ng củaăđƠiăVor

Lê Nh t Bình 10

Tín hi u pha chuẩnăcóăđ c nh điều biên sóng mang v i tín hi u hình sin 30Hz Tín hi uăđiềuăbiênănƠyăđ c bức x đẳngăh ng trong mặt phẳng ngang nh anten sóng mang trung tâm.ăĐ th bức x là hình tròn và các thông số trong tín hi u 30HzăREFănƠyăthuăđ c trên máy bay có pha không ph thu căph ngăv của máy bay

Hình 2 3: Giƣnăđ bức x tín hi u pha chuẩn

Tín hi u pha bi năthiênăđ c t o ra từ sóng mang ph điều tầnăλ660Hzăđemăđiều ch biênăđ vào sóng mang Sự điềuăbiênăsóngămangănƠyăth ng g iălƠăđiều

ch không gian vìănóăđ c hình thành b ng cách c ng trong không gian tín hi u sóng mang bức x đẳngăh ng và các tín hi uăbiênătrênăvƠăbiênăd iăđ c bức x riêng r từ vòng tròn của các anten biên tần Các tín hi uăbiênătrênăvƠăbiênăd i chuy năđ i qua mứcătrungăbình,ăλ660HzătrênăvƠăd i sóng mangăt ngăứng và khi

c ng thêm tín hi uăphaăđúngăvƠoăsóngămangăs t o ra tín hi u k t qu đ căđiều biên 9660Hz

Sóng mang ph đ căđiều tần v i tín hi u 30Hz Các tín hi u biên tầnăđ c phân b lầnăl t t i và bức x từ 48 anten biên tần giốngănh ăcáchămô ph ng 2 antenăđối xứngănhauăquaăđ ngăkính,ăquayăng c chiềuăkimăđ ng h theoăđ ng tròn của vòng anten biên tần v i tốcăđ 30 vòng/s, v i 1 anten bức x tín hi u biên trên và m t cái bức x tín hi uăbiênăd i Vì chiều dài hi u d ngăđ ng quay gi a các ngu n phát biên tần quay và kho ngăcáchăđi m thu bi năđ i v i tốcăđ 30Hz nên tần số quan sát của các tín hi u biên tầnăcũngăbi năđ i tốcăđ 30Hz (chẳng

h n các biên tần) và vì th tín hi u sóng mang ph đ căđiều tần tốcăđ 30Hz

Đ d ch dần tỷ l v i đ ng kính vòng anten biên tần th hi năquaăb c sóng

tần số ho tăđ ng N uăđặtăđ ng kính t i 44 feet (13,4m) s t oăraăđ di tầnăđ nh

Tỷ l l ch(ch số điều tần)đ căxácăđ nh b ng công thức:

h ng Tây tr m VOR s thấy tín hi u 30Hz FM s măphaăh nătínăhi u 30Hz AM

là 2700.ăMáyăthuătrênămáyăbayăxácăđ nh sự khác pha gi a hai tín hi u 30Hz và vì th

nó có liên h về đ t i tr m,ăkhíăđóăxácăđ nhăđ c số đ nh tín hi u 30Hz AM

ch măphaăh nătínăhi u 30 Hz FM

2.1.3ăS ăđ kh iăđ năgi n h th ng

Xem hình 2.5 Máy phát (chính và dự phòng) g m m t khối t o tần số, khối khu chăđ i công suất cao tần CSB , b l c thông thấp, b ghépăđ nhăh ng, v m ch

t o tín hi u âm tần, 2 khối t o tín hi u biên tần và 2 khối lấy m u tín hi u cao tần

Khối t o tần số t o 3 tín hi u cao tần liên h v i nhau cung cấp cho tr m DVOR Tín hi u cao tầnăsóngămangătrênăkênhăđiều khi n khối khu chăđ i công suất cao tần Tín hi u cao tầnăbiênătrênăvƠăbiênăd iăđiều khi n 2 khối t o tín hi u biên

tần

Khối khu ch đ i công suất cao tần khu chăđ iăvƠăđiều ch tín hi u cao tần sóng mang t i mứcă đầu ra ho tă đ ng Khối này có 3 phiên b n: phiên b n 1 là 030363-001 g m 5 khối nh , phiên b n 2 là 030363-003 và 3 là 030363-003 g m 4

khối nh và ch khác nhau cực ngu n củaătransistorăđầu ra cuối cùng

Khốiăl căthôngăthấpăg măm tăm chăl că4ăcựcăđ μătri tăh tăcácăhƠiăt pătừătínă

hi uăsóngămangăcaoătần.ăB ăl căcũngălấyăm uăphầnănĕngăl ngăcaoătầnăs ăd ngănh ătínăhi uăs aăsaiăsauăđóăh iăti păvềăkhốiăt oătầnăsố

B ghép hai h ng g m 1 m u sóng mang t i và ph n x Sóng t i và sóng

ph n x đ c lấy m u trực ti păđ aăt i khối giám sát cao tần s d ng cho m ch tách sóng và m ch x lý phân tích

Khối giám sát cao tần có chứcănĕngănh ăm t b khu chăđ i/tách sóng cao

tầnRF và phân lu ng tín hi u cao tần tách sóng KhốiănƠyăcũngăbaoăg m t i gi cho tín hi u sóng mang cao tần máy phát dự phòng các th h tr c, khối này bao

g m t i gi cho 4 tín hi u biên tần Th h hi n nay không có t i gi bên trong khối Các t i gi cho 4 tín hi u biên tầnăđ căthayăđ i g n trực ti pătrênăcácăr leăchuy n

đ i

V m ch t o tín hi u âm tần t o và x lý tất c các tín hi uăđiều ch phát ra từ máy phát DVOR và t o ra tín hi uăđiều khi n mức công suất và các tín hi uăđiều khi n pha cần thi t cho ho tăđ ng máy phát và khối chuy n m ch.ăσóăcũngăph trách vi c giám sát ho tăđ ng của máy phát

H thống VOR s d ng 2 khối t o tín hi u biên tần cho m i máy phát M i

b g m 2 v m ch khu chăđ i biên tần và 2 v m chăđiều khi n biên tần

B t o tín hi u biên tần khu chăđ i tín hi u cao tần biên tần từ b t o tần số

t i các mức công suất ho tăđ ngăđ c.ăσóăcũngăđ aăraătínăhi uăsaiăphaăvƠăbiênăđ điều khi n méo trong tín hi u cao tần biên tần

Lê Nh t Bình 14

Hình 2 5: S ăđ khốiăđ năgi n h thống Vor

Khối lấy m u biên tần tr n m t phần của 2 tín hi u cao tần USB hoặc 2 tín

hi uăLSBăđ t o ra tín hi u h i ti p s a sai h i ti p mà nó g i về khối t o tần số

Phần x lýăđiều khi n h thốngăRMSăđ m nhi m tất c yêu cầuăđiều khi n, liên l c và thông tin cho h thống DVOR

Hai b táchăsóngătr ng tách tín hi u cao tần bức x thuăđ c từ anten giám sátătr ng Các b tách sóng g i tín hi u của chúng t i các b giámăsátăVτRăđ x

lý và phân tích các th h cũ,ăkhốiănƠyăđặtătrongăcabinăđi n t Hi nănay,ănóăđ c đặt trong b chuy n m ch

V m ch giám sát VOR làm vi căđ c l p v i máy phát và v i các khối khác; tuyănhiênăđặcăđi măđiều khi n c nh báo của hai b giám sát có th t chức ho t

đ ng theo chứcănĕngălogicăAσDăhoặc OR

B chuy n m ch g m các khối cần thi tăđ điều khi n chuy n m chăđi n t

của các anten biên tần Các tr m DVOR hi n nay có 2 b táchăsóngătr ng, m t b tách tín hi u và m ch tri t t m th i(chống sốcăđi n)ăđặt trong khối

2.1.3.1 B t o t ần s

Chứcănĕngăcủa khối t o tần số là t o ra các tần số biênătrên,ăbiênăd i và sóng mang bức x ra ngoài không giang nh máy phát VOR B t o tần số còn có 3 vòng khoá pha s d ng cho m t số chứcănĕngănh μăduyătrìăphaăsóngămangătrungăbình chuẩn liên h v i pha trung bình khu chăđ i sóngămangăđầu ra, m u tín hi u

ph n h i của b khuy chăđ i biên tần đ c s d ngăđ duy trì tần số vƠăcácăđặc tính pha của tín hi u Upper và Lower Sideband là tốt nhất Có hai v m ch trong khối

t o tần số V m ch t o tần số 012100, và v m ch k t nối 012102 M chăc ăb n

nhất là v m ch t o tần số 012100 v iăđầu ra duy nhất m ch khuy chăđ iăđ m trên v

m ch k t nối 012102

2.1.3.2 B t o tín hi u âm t ần

B nƠyăcóănhi măv ăt oăraăvƠăđiềuăkhi năcácătínăhi uăơmătần,ăt oăcácătínăhi uăđiềuăch ăsóngămangăvƠăgiámăsát,ăđiềuăkhi nămứcăcôngăsuấtăcaoătầnăvƠăcácătínăhi uăđiềuăkhi năphaăs ăd ngătrongăDVτR.σgoƠiăraăcácăđi năápăt ngătựăm tăchiềuăthayă

th ăcácămứcăcôngăsuấtăvƠăđiềuăch ăkhácăcủaăDVτR,ăcácătínăhi uăcaoătầnăđ aăvƠoăvƠă

Lê Nh t Bình 16

đ căb ăt oătínăhi uăơmătầnăphơnătíchăđ ăxácăđ nhămứcăcôngăsuấtăsóngămang,ăphầnătrĕmăđiềuăch ăsóngămang,ăcácămứcăcôngăsuấtăbiênătần và VSWR

M t b vi m ch và m ch nh điều khi n tất c các chứcănĕngătrongăkhiăv

m ch thông tin cùng vi x lý củaăDVτRăđ căđ aăquaăv m ch ghép nối nối ti p

B t o tín hi u âm tần t oăvƠăđiều khi n các tín hi u âm tần s d ng trong

tr m DVOR Trênb điều khi n và m ch nh điều khi n tất c các chứcănĕngăcủa

khối.Các thông tin từ v m ch này t i CPU h thốngăDVτRăđ c thực hi n qua v

m ch ghép nối nối ti p

Các tham số điều ch nh từ màn hình hi n th g i từ RMS t ikhối t o tín hi u

âm tầnăkhiăđ c cấp ngu n hoặcăkhiăthayăđ i màn hi n th Số li u giám sát máy phátăđ c g i từ b t o tín hi u âm tầnăđ năRMSăkhiăσg i khai thác chuy n sang

hi n th d li u máy phát

2.1.3.3 B khu chăđ i công su t cao tần

Khối khu chăđ i công suất cao tần khu chăđ i sóng mang cao tầnăkhiăđiều biên nó v i tín hi u 30 Hz, tín hi u nh n d ng 1020 Hz và tho i.Khối này g m 4 v

m ch: v m ch kích thích, v m ch khu chăđ i công suất, v m ch khu chăđ i công

suấtăđiều, v m chăđiều ch nhăthiênăáp/kíchăthíchăđiều ch th h cũ có thêm v

m chăthiênăápăđiều ch V m ch kích thích nh n sóng mang cao tần từ khối t o tần

số đ aăt i đơyănóăđ căđiều ch v i sóng mang RF, khu chăđ iăvƠăđ aăt i v

m ch khu chăđ i công suất M ch khu chăđ i công suất nh n tín hi u RF từ v m ch kích thích khu chă đ i và cung cấp cho khối l c thông thấp V m chă điều ch nh thiên áp/kíchă thíchă điều ch t oă raă đi nă ápă đ nh thiên cho v m ch kích thích và khu chăđ i công suất.ăĐ ng th iănóăcũngăt o ra tín hi uăđiều khi n ng t quá nhi t sóng mang và tín hi uă điều khi nă điều ch mức thấp cho v m ch kích thích.V

m ch khu chăđ i công suấtăđiều ch điều khi năđiều ch RF và mức công suất v i

khối khu chăđ i công suất V m ch khu chăđ i công suấtăđiều ch khu chăđ i các tín hi u âm tần x đ căđiều ch tín hi u cao tần RF vàmức m t chiều DC x xác

đ nh mức công suấtăđầu ra cuối cùng V m ch khu chăđ i công suấtăđiều ch giám sát mức tín hi uăđiều ch t i v m ch khu chăđ i công suấtăvƠăđiều ch tín hi u cao

tần từ v m ch khu chăđ i công suất.σóăcũngăs d ng tín hi uăđiều khi n ng t quá nhi t từ v m chăđiều ch nhăthiênăáp/kíchăthíchăđiều ch đ điều khi n tín hi u cao

tần RF

2.1.3.4 Kh i l y m u biên t ần

Khối lấy m u biên tầnăđ c s d ngăđ tr n liên t c m u nh tín hi u cao tần

360 RF Sin và Cos sau khi chúng ra kh i khối t o biên tần Có bốn khối lấy m u biên tần, m i khối cho m i khối t o biên tần Khối lấy m u biên tầnăđ c g n trực

ti p trên tủ phía sau nh ng khối t o biên tần của nó.Khối lấy m u biên tần nh n tín

hi u RF từ khối t o biên tần đ s lý các tín hi u cao tần RF LSB sin và LSB cos và

g i hai tín hi u này t i b t o tần số

2.1.3.5 Kh i giám sát cao t ần

Khối giám sát cao tần có chứcănĕngănh ălƠăm t b tách sóng/ khuy chăđ i RF

và b phân phối tín hi u t ngă tựRFă đ c tách sóng Khối bao g m m t t i gi công suất cao có kh nĕngă tiêuă th công suất cao tần RF 100W từ máy phát dự phòng Bốn t i gi tr căđơyăđ c g n vào khung của khốiăgiámăsátăđ to nhi t

Hi nănayăchúngăđ c g nătrênăcácăr leăchuy năđ i Các t i gi này tiêu th công

suất Sideband từ máy phát dự phòng Có ba gi c ki m tra phíaătr c của khối Các gi c này cung cấpăđi m ki m tra cho các thi t b ki m tra m u sóng mang cao

tần carrier RF của h thống chính và h thống ph

2.1.3.6 M chăđi u khi n trung tâm

V m ch x lý trungă tơmă đ m nh n vi că giámă sátă vƠă điều khi n h thống VOR và thông tin trực ti p v i các thi t b ngo i vi V m ch CPU bao g m m t b

vi x lý,ăRAM,ăEυRτM,ăEFRτM,ăBusăđiều khi n,ăđ ng h th i gian thực và m ch giám sát ngu n Nó X lý các tr ng thái h thống, thông tin trực ti p v i các thi t b khác,ăđiều khi n giám sát h thốngăDMEăđặtăcùngăcũngăvƠăthôngătinăv i b giám sát VOR và các v m ch t o Audio Tốcăđ Baud cho các b giám sát, t oăAudioăvƠăđầu

cuối t i ch là 4800 baud, cho từ xa RMM và DME là 1200 baud

Lê Nh t Bình 18

2.1.3.7 V m ch trang thái

V m ch tr ng thái t p h p và tích h p các thông tin về tr ng thái của h

thống và g i t i v m chăCυUăđ x lýăvƠăl uătr Nó cung cấp các tín hi u tr ng thái t i và nh n l nh từ v m ch giao di năRSCU.ăH năn a, các tín hi uăđiều khi n

tr ng thái BCPS, các tín hi uăđiều khi n ON/OFF b n p Acqui, các tín hi uăđiều khi n hi n th LEDătrênăυanel,ăcácăđi n áp ngu n cung cấpăvƠăđiều khi n Anten tất

c s đ c x lý b i v m ch này cho b vi s lý của CPU

2.1.3.9 V m ch t o tín hi u ki m tra

V m ch t o tín hi u ki m tra là m t m chăđ c l p thực hi n ba chứcănĕng.ă

Thứ nhất là cung cấp m t tín hi u chuẩn tiêu chuẩn t i các Monitor của VOR khi

b t ngu năhayăkhiăđ c yêu cầu b i V m chăđiều khi n trung tâm.ăĐ ho tăđ ng

nh ăv y, v m ch ki m tra đ căđiều hành b ng phần mềmăđiều khi năđ luôn t o ra

m t tín hi u ki m tra VOR lýăt ngăchúngăcóăcácăđặc tính: tín hi u 30% 30 Hz; tín

hi u 30% 9960Hz; ch số điều tần 16 của tín hi u 9960Hz, và m tăgócăph ngăv

b ng v i giá tr đi m gi a củaăhaiăđi m c nh báo cao và thấp củaăgócăph ngăv V

m ch t o tín hi u ki m tra s đặt l i cấuăhìnhăđ chuẩn hoá từng Monitor riêng bi t Khi b t ngu n, Monitor c nh báo RMS r ng yêu cầu ph i chuẩn hoá RMS tính toán vƠăl uăl i d ng sóng Ti p theo RMS c nh báo cho Monitor là d ngăsóngăđƣăsẵn sƠngăđ hi u chuẩn

Chứcănĕngăthứ haiălƠăđặt cấu hình b n thân nó cho vi c cấp chứng ch giám sát Trong chứcănĕngănƠy,ăm ch t o tín hi u ki m tra s đ nhăhìnhăchínhănóăđ t o ra

m t tín hi u ki m tra VτRăcĕnăcứ theo các giá tr đƣăl p trình trong Monitor, Data, Cert Cho m t chứng ch ki m tra của m t Monitor, m ch t o tín hi u ki m tr s

thi t l păđầu tiên tất c các giá tr của gi i h n thấp vƠăsauăđóăs cấu hình cho tất c các giá tr của gi i h n cao

ChứcănĕngăcuốiăcùngălƠăduyătrìăđiều ki n ho tăđ ng M ch t o tín hi u ki m tra đ c cấu hình b ng các giá tr l pătrìnhăbênătrongăMonitor,ăData,ăTestăData.ăĐiều

ki n này cho phép m ch t o tín hi u ki m tra s d ng nh là thi t b ki m tra sẵn có

b i kỹ thu t viên b oătrìăđ ki m tra ho tăđ ng của Monitor

2.1.3.10 V m ch hi n th

V m ch hi n th g m m ch x lý tín hi u tr ng thái giám sát từ v m ch

tr ng thái M ch hi n th g mă3ădiodeăLEDămƠuăvƠă3ătransistorăđiều khi n LED

Baătr ngătháiăhi năth ălƠμă"bìnhăth ngă - στRM"ăchoătr ngătháiăhoƠnătoƠnăbìnhăth ng,ă"c nhăbáoă- ALARM"ăchoătr ngătháiăl iăvƠă"b ăqua - BYPASS" khi cácăb ăgiámăsátăđặtă ătr ngătháiăcấmăt t.ăCácătínăhi uăđiềuăkhi nătransistorătrựcăti pă

b iăb ăviăs ălýătrênăv ăm chăđiềuăkhi nătrungătơm vƠăđ c x ălýăquaăv ăm chătr ngăthái Bìnhăth ngăστRM,ăALARMăvƠăBYυASSăđ căt pătrungă ăh ăthốngăAăvƠ B ăCácăđènăσormalăphátăsángănhấpănháyă choăthấyă máyă phátă ăch ăđ ădựăphòngănóng Khiăb ăgiámăsátăVτRăho tăđ ngăthíchăh p,ătínăhi uăđiềuăkhi nătừăv ăm chă

tr ngătháiăđ aăt iătransistorăchuy năm chăQ1.ăTínăhi uănƠyăchoăphépăQ1ăho tăđ ngă

m ăLEDăCR1ă ătr ngătháiă"στRM".ăCR1ălƠăLEDămƠuăxanhăGreenădùngăđ ăchoăbi tătìnhătr ngbìnhăth ng

2.1.3.11 Kh iătáchăsóngătr ng

Khốiă táchă sóngă tr ng tách các tín hi u bức x VτRă đ c thu b i anten giámăsátătr ng B táchăsóngătr ngăđ c thi t k dùng cho h thống DVOR hoặc CVτR.ăσóăđ căđiều ch nhăđ cung cấp cao tầnăđầyăđủ điều khi n m ch tách sóng theo yêu cầu tách ra mức tín hi u mà không t o ra bất kỳ méo hoặc c t nào của tín

hi u

2.1.3.12 V m ch giám sát

V m chăgiámăsátălƠăđ năv đ c l păđ giám sát và phân tích tín hi u phát x

từ tr m DVOR và t o tín hi u tr ng thái c nh báo n u DVORkhông ho tăđ ng trong

gi i h n cho phép.Các b giám sát VOR ho tăđ ng kép v i c hai b giám sát cùng

Lê Nh t Bình 20

ki m tra tín hi u từ b táchăsóngătr ng.B giámăsátătr ng VτRăbìnhăth ng nối

v i m t anten cùng m t b chia tín hi uăRFăđầu ra V m chăgiámăsátăcóă2ăđầu vào táchăsóngătr ng cho hai b tách sóng.B tách sóng dùng theo lựa ch n của màn hình cấuăhìnhăRMSăđ cho phép linh ho t và có th ki m tra.B giám sát có th

ch đ BYPASS đ cho phép ki m tra toàn b cácăđầu cuối t i tr hoặc từ xa cho

đ n b vi x lý RMS.Ch có m t trong hai b giám sát có th lƠăắb giámăsátăđiều khi nẰăthực hi n chứcănĕngăđiều khi n.B giámăsátăđiều khi n cácăr leăchuy năđ i

và cung cấpăđầu ra âm tần ra gi c c măheadphoneăvƠăđ ngăđầu cuốiăđi n tho i Điều khi n b giámăsátăđ căđặt tự đ ng b i RMS Giám sát k t h p khi m máy phátăđ c ch n từ điều khi n giám sát.M t tín hi u ki mătraă30ăHzăđ căđ aăvƠoăcác b l c thông d i 30 Hz.Góc pha của tín hi uăđ căđoăvƠăl uăl iănh ătínăhi u chuẩn.Cứ 2 phút m t tín hi u 30 Hz l iăđ căđ aăvƠoăđoăgócăphaăcủa tín hi u.N u pha qua b l c thông d i b d ch thì m t giá tr chuẩn s đ cătínhătoánăđ hi u

ch nh giá tr đoăgócăph ngăv Vi c s lýăđ c g i là ki m tra bên trong

2.1.3.13 B chuy n m ch

Giáăchuy năm chăVτRăg măm tăkhốiăđiềuăkhi n,ăhaiăkhốiăchuy năm chăvƠăkhốiăghépănốiăgiámăsát.Cápăcaoătầnăđ ngătr căchuẩnăd nă4ătínăhi uăbiênătầnăcaoătầnăvƠătínăhi uăsóngămangăcaoătầnătừăcabinăthi tăb ăVτRăt iăgiáăchuy năm ch.Các tín

hi uăbiênătầnăđ căđ aăthẳngăvƠoăv ăm chăchuy năm ch.Tínăhi uăsóngămangăvƠăcácătínăhi uăbiênătầnătừăgi căđầuăraăcácăv ăm chăghépănốiăđ aăquaăcápăti păsóngăđ ngă

tr căsuyăgi măthấp,ăchấtăl ngăcaoăt iăcácăantenăt ngăứng.M căđíchăcủaăb ăchuy nă

m chălƠăcungăcấpăm tăcáchăhi uăqu ă4ătínăhi uăbiênătầnăVτRăt iăcácăantenăbiênătầnăthíchăh p.ăB ngăcáchăđó,ăsaoăchoămứcăcaoătầnătrungăbìnhăcủaăcácătínăhi uăbiênătầnăquayăng căchiềuăkimăđ ngăh ăquanhăantenăbứcăx ătrungătơm

2.1.3.14 V ăm chăchuy năm ch

Trong giá chuy n m ch có hai V m ch chuy n m ch M tăđ chuy n m ch tín hi u RF cho các Antenna lẻ, v m ch kia cho các Antenna chẵn Vì ho tăđ ng

của hai V m ch là hoàn toàn giống nhau nên vi c th o lu n ch gi i h n cho b n

m ch chuy n m ch Antenna số lẻ.Các m ch chuy n m ch Antenna riêng bi t trên

V m ch chuy n m ch có chứcănĕngănh ănhau.ăCácăυinăDiodeădùngăchoăthực hi n

ho tăđ ng chuy n m ch RF t i từng Antenna riêng r vƠăđ i chiều các tín hi u USB

và LSB gi a m i n a của khối chuy n m ch.M i V m ch Commutator có th coi là

có hai n a, m i n a nối t i 12 Antenna M t n aăđ c cấpănĕngăl ng b i LSB sin

RF và n a kia do USB sin RF Tr ng thái củaă đ ngă Transferă vƠă đ ng NOT transfer (Từ bo m chă điều khi n) s xácă đ nh n a nào của v m ch Commutator

đ c nối các tín hi u LSB RF, USB RF

2.2ăCácălo iănhi uătácăđ ngăvƠoătínăhi uăthôngătin

Trong bất cứ h thốngăđi n t thôngătinănƠoăcũngăxuất hi n các ngu n nhi u xen vào làm sai l ch thông tin mà chúng ta mong muốn s d ng Vi căđ m b o nhi u m t mức đ choăphépănƠoăđóăđ chúng ta có th đ tăđ c n i dung thông tin chính xác nhất

Vi căxácăđ nh nhi u ph i thông qua các thi t b đoăvƠăcácătiêuăchuẩn của tín

hi u v i nhi u Từ đóăxácăđ nh mô hình nhi u,ăđặcătr ngăcủa nhi uăđ đề xuất các

ph ngăphápăx lý nhi u phù h p, hi u qu cho h thống là quá trình quan tr ng và

cần thi t trong quá trình x lý thông tin

2.2.1 Mô hình nhi u và m t s khái ni m

Mô hình toán h c của nhi uăth ng có 2 lo i là nhi u nhân và nhi u c ng: Nhi u nhân về c ăb n sau m t vài bi năđ i toán h c ta có th đ aăvề d i

d ng nhi u c ng.ăσh ăv y,ătaăxemănh ăh thống không có nhi uă nhơn,ă mƠăđ c

bi năđ i thành nhi u c ngăđ phân tích

Nhi u c ng sinh ra m t tín hi u ng u nhiên không mong muốnăvƠătácăđ ng

c ng thêm vào tín hi u đầu ra Nhi u c ng luôn t n t iă trongă môiă tr ng lan truyền của tín hi u, có d i ph rất r ng Ngu n nhi uănƠyălƠăc ăb n, cố h u, có nh

h ngălơuădƠiăđ n tất c các lo i thi t b đi n t , vi n thông.ăDóăđóătrongălu năvĕn này, ch xem xét mô hình của nhi u c ngăvƠăph ngăphápăđ kh lo i nhi u này

Gi i thu t kh nhi uăth ng b tăđầu b ng mô hình t ng của tín hi u r i r c s

g măσăđi m d li u và nhi uăηănh ăsauμ

Lê Nh t Bình 22

Vecto y là tín hi u vào, nhi u là vecto các bi n ng u nhiên n và x là tín hi u

s ch.ăσălƠăđ dài của các vecto này

Gi thi t nhi u có giá tr trung bình b ng 0 (En = 0), ma tr n h p bi n của n

i = Ϭ2 v i m i i=1,2,…,ăσ.ăσhi u tr ng có ma tr n h p bi năđ năgi n là:

2.2.2ăĐặc tính tần s c a nhi u

Đ có th phân tích và thu nh n tín hi uătrongămôiătr ng nhi u m t cách chínhăxác,ăph ngăphápăkh nhi u ph iăbámăsátăcácăđặc tính nhi u

Đối v i các h thống vô tuy n,ă tácă đ ng của nhi uă t ng đốiă đaă d ng và

phức t p.ăMôiătr ng vô tuy n có th xuất hi n các lo i nhi uănh μănhi u do quá trìnhă điều ch , nhi uă doă mơyă m a,ă nhi uă đaă đ ng, nhi u nhi t, nhi u trong các thi t b tự gơyăra,…

Phân lo iăs ăb các ngu n nhi u thành các lo iănh ăsauμ

- Nhi u có tần số xácăđ nhănh ănhi u ngu n cấp 50Hz cùng các thành phần hài, nhi u vùng tần số cao,…

- Nhi u d i r ng hoặc nhi u tr ng tr iăđều trên m t d i tần số

r ng, có th tĕngălêătừ nhiều ngu n nhi u pha tr năđều, k c cácădaoăđ ng nhi t trong thi t b

- Nhi u ch p hoặc nhi u 1/f là nhi u dãi r ng n m khu vực

tần số thấp,ătĕngăkhiătần số gi m Nhi u này có th quan sát

đ c tùy thu c vào h thống

Trong các lo i nhi u k trên, nhi u có tần số cố đ nh có th đ c tri t nhi u

b ngăcácăph ngăphápătruyền thống M c tiêu nghiên cứu là kh nhi u tr ng

2.2.3 Nhi u Tr ng

Nhi u tr ng là quá trình xác xuất có m tăđ ph công suất phẳng (khôngăđ i) trên toàn b d i tần Nhi u tr ng có hàm m tăđ xác suất tuân theo phân bố Gauss

Hình 2 6: M tăđ ph công suất nhi u tr ng

Nhi u tr ng có th do nhiều ngu nă khácă nhauă gơyă raă nh ă th i ti t, do b khu chăđ i máy thu, do nhi tăđ ,ăhayădoăconăng i Tín hi u thu do v yăđ c vi t

l iănh ăsauμ

y(t) = x(t) * h(ń)ă+ăn(t) (2.8)

Hình 2 7: Môiătr ng truyền d n v i sự có mặt của nhi u tr ng

Lê Nh t Bình 24

2.2.3.1 Các phép bi u di n toán h c c a nhi u tr ng

Về mặt toán h c, ngu n nhi u tr ng n(t) có th mô hình b ng m t bi n xác

suất Gauss v i giá tr kì v ngă ă=ă0ăvƠăđ l ch chuẩn là Ϭ

Hình 2 8: Hàm phân bố Gauss

Do kì v ng b ngăkhôngănênăđ l ch chuẩnăcũngăb ngăph ngăsaoăcủa bi n

ng u nhiên x C th h nănhi u tr ng có công suấtăkhôngăđ i Ϭ

2.2.3.2 Ph công su t c a nhi u tr ngăcóăbĕngătần gi i h n

Về mặt lý thuy t, nhi u tr ngăcóăbĕngătần vô h n và công suất nhi uălƠăđều đặn m i tần số Về mặt thực t thì không có h nƠoăcóăbĕngătần vô h n mà b gi i

h n m t số bĕngătầnănƠoăđó.ăDoăv y m tăđ ph công suất của nhi uăcũngăb gi i

h nănh ăhìnhăsauăđơyμ

Hình 2 9: M tăđ công suất nhi u

hình trên ta gi i s h thốngăcóăbĕngătần gi i h n B=2ῳg v i chu kì lấy

m u là ta M tăđ ph công suất của nhi uănh ăhìnhă2.9 đ c vi t l iănh ăsauμ

Φnn(jῳ)ă=ăF{Ņnn(T)} = Ϭ2ta|ῳ| < ῳa (2.11)

= 0 |ῳ| > ῳa

Tất c các bi n ng uănhiênăđều không t n t i phép bi năđ i Fourier mà ch

t n t i hàm tự t ngăquanăvƠăhƠmăm tăđ công suất,ătrongăđóăhƠmăm tăđ công suất

là phép bi năđ i Fourier của hàm tự t ngăquan.ă ph ngătrìnhăϕnn(jῳ) là hàm m t

đ công suất nhi u còn ϕnn(ń)ălƠăhƠmătự t ngăquanăcủa nhi u v iăđ nhănghĩaμ

ϕnn(ń)ă=ăE[n(t)n(t+ń)]ă=ăϬ si2ῳgńă (2.12) Theoăph ngătrìnhăhƠmătự t ngăquanălƠăbi năđ iăFourierăng c của hàm

m tăđ ph công suất Do hàm m tăđ ph công suất có d ng hình ch nh tănh ă hình 2.9, k t qu bi năđ iăFourierăng c của hàm hình ch nh t cho ta hàm số Si()

2.3ăBi năđ iăwavelet

Sự raăđ i và phát tri n củaăcácăph ngăpháoăbi năđ i tín hi u luôn g n liền

v i nh ng yêu cầu cấp thi t trong x lý tín hi u, trong kỹ thu t m ch và nh ng vấn

đề kỹ thu tăcóăliênăquan.ăυhơnătích,ăđánhăgiáăchínhăxácăvƠăkh nhi u hi u qu cho các tín hi uăđoăl ng là yêu cầu kỹ thu t cần thi tăđối v i các h thống vô tuy n,

vi n thông Các y u tố quy tăđ nh g m: tỷ số tín hi u trên nhi u, thi t b ,ăđ ng truyềnă,ăcácăph ngăphápămƣăhóaăvƠăđiều ch Tỷ số tín hi u trên nhi u luôn là m t

ch tiêu rất quan tr ng, nhấtălƠăđối v i các h thống làm vi cătrongămôiătr ng làm

vi c liên t c, có tính chất yêu cầuăđ chính xác cao Nâng cao tỷ số tín hi u trên nhi u nh các phép kh nhi uălƠăph ngăphápăthực hi n hi u qu nhất

Do tính chất khai tri n tức th i của wavelet nên bi năđ iăwaveletăđ c ứng

d ng rất r ng rãi và hi u qu trong x lý tín hi u, x lý nh,…ă[21] Các tín hi u và hình nhă đoă l ng, theo dõi, phân tích các hi nă t ng tự nhiên,ă cácă đặc tính và

nh ng bi n cố kỹ thu t,…ănóiăchungălƠăkhôngădừng Bi năđ i wavelet cho thông tin đầyăđủ và chính xác về th i gian và tần số của tín hi uătrongăcácătr ng h pănh ă

v y Bi năđ i wavelet có th nh n bi tăvƠătáchăraăđ c nh ngăđi m bấtăth ng trong tín hi u Bi nă đ i wavelet còn có th s d ngă đ táchă h ng tín hi u [29], dự

Lê Nh t Bình 26

đoánth i gian liên t c của tín hi u [10], nh n d ng h phi tuy n [3], phân gi i tín

hi u [4], nh n d ng nhi u ng u nhiên,…

Có m t số ph ngă phápă bi nă đ i wavelet chủ y uă nh μă bi nă đ i liên t c

Bi năđ i r i r c DWT [16], [17], Bi năđ i d chăkhôngăđ i TIWT [18], [27]

2.3.1 Bi u di n th i gian ậ tần s c a tín hi u

Trong x lý tín hi u truyền thống, c ng c chính là bi năđ i Fourier Vi c áp

d ng phép bi năđ i này cho phép ta bi u di n tần số của tín hi u Tuy nhiên, trong

m t số ứng d ng phép bi năđ i này t ra không hi u qu ,ănh căđi m chính là phép

bi năđ i này không th hi năđ căđặc tính th i gian của tín hi u Lý do củaănh c

đi m này là các tính chất d ch th i gian của phép bi năđ i Fourier Phân tích Fourier

của h số d ch th i gian của m t tín hi uăkhôngălƠmăthayăđ iăbiênăđ của k t qu

bi năđ i Fourier tín hi u, ch lƠmăthayăđ i pha Do v y, n u tín hi u f(t) có bi năđ i

và tần số Wavelet là m t trong nh ng phép bi năđ i th i gian ậ tần số cho phép

kh c ph cănh căđi m này

2.3.2 Nguyên lý b tăđ nh

Khi phân tích tín hi u miền th i gian ậ tần số, yêu cầuăcóăthôngătinăđ ng th i

về c th i gian l n tần số là m t vấnăđề phức t p,ăvìăkhóăđ tăđ căđ phân gi i hoàn

h o về c th i gian và tần số cùng lúc Vấnăđề nƠyăđ c chứng minh qua nguyên lý

bấtăđ nh

Nguyên lý bấtăđ nhăđ c mô t m t cách toán h c b ngăcáchăđặt h số bất

đ nhăŃăcủa tín hi u f(x) b ng v iăđ l ch chuẩn của tín hi u |f(x)|2