phuongkutehot_shockchanh
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.........................................................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU....................................................................................6
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT...............................................................................................7
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................9
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHÁT THANH SỐ .........................11
1.1. Các chuẩn phát thanh số .....................................................................................11
1.1.1 Tiêu chuẩn Eureka 147- Phát thanh số theo chuẩn Châu Âu .......................11
1.1.1.1 DAB - Digital Audio Broadcast ............................................................11
1.1.1.2 DAB+ ....................................................................................................14
1.1.1.3 DMB .....................................................................................................15
1.1.1.4 DAB-IP:................................................................................................16
1.1.2 Một số chuẩn khác........................................................................................17
1.1.2.1 HD radio - Phát thanh chất lƣợng cao ...................................................17
1.1.2.2 Phát thanh Internet (Internet Radio).....................................................18
1.1.2.3 Họ tiêu chuẩn ISDB..............................................................................18
1.2 Tình hình thử nghiệm, triển khai các hệ thống phát thanh số .............................18
1.2.1 Thử nghiệm, triển khai với họ công nghệ Eureka 147 .................................18
1.2.1.1 Thử nghiệm, triển khai DAB+ ..............................................................18
1.2.1.2 Thử nghiệm DMB .................................................................................19
1.2.2 Thử nghiệm triển khai HD radio ..................................................................19
1.3 Phân tích nhu cầu sử dụng phát thanh số ............................................................20
1.3.1 Kết quả báo cáo điều tra tại Anh ..................................................................20
1.3.2 Kết quả thống kê tại Australia......................................................................23
1.3.3 Kết quả triển khai thử nghiệm tại một số nƣớc trong khu vực.....................23
1.4 Kết luận................................................................................................................23
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG PHÁT THANH SỐ
DAB...............................................................................................................................25
2.1 Giới thiệu chung ..................................................................................................25
2.2. Miêu tả hệ thống DAB .......................................................................................26
2.2.1 Mã hóa trong phát thanh số DAB.................................................................26
2.2.1.1 Mã hóa Audio ........................................................................................26
2.2.1.2 Mã hóa kênh ..........................................................................................28
2.2.2 Ghép kênh các dịch vụ .................................................................................31
2.2.2.1 Các dịch vụ trong DAB .........................................................................31
2.2.2.2 Ghép kênh..............................................................................................32
2.2.3 Dải bảo vệ GI (Guard Interval) ....................................................................33
2.2.3.1 Nhiễu liên ký tự và nhiễu xuyên kênh...................................................33
2.2.3.2 Sử dụng dải bảo vệ chống nhiễu liên ký tự ...........................................34
2.2.4. Khung và các chế độ truyền ........................................................................35
2.2.4.1. Khung truyền dẫn DAB........................................................................35
2.2.4.2 Các chế độ truyền của DAB ..................................................................36
2.3. Điều chế số tín hiệu OFDM................................................................................36
2.3.1. Tín hiệu OFDM và tính trực giao................................................................37
2.3.2. OFDM cho DAB .........................................................................................40
2.3.3 Điều chế đa sóng mang trong OFDM .........................................................42
2.4 Hiệu suất sử dụng phổ của OFDM ......................................................................44
2.5 Ƣu và nhƣợc điểm của hệ thống OFDM .............................................................44
2.5.1 Ƣu điểm ........................................................................................................45
2.5.2 Hạn chế.........................................................................................................45
Chƣơng 3: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ TRÔI TẦN SỐ TRONG MÁY THU
DAB ...............................................................................................................................46
3.1. Lệch tần số và đồng bộ tần số ............................................................................46
3.1.1. Ảnh hƣởng của lệch tần số đến tín hiệu OFDM..........................................46
3.1.2. Lệch tần số và nhiễu giữa các sóng mang ...................................................48
3.2 Ƣớc lƣợng độ trôi tần số OFDM .........................................................................48
3.2.1. Kỹ thuật Data- Driven .................................................................................48
3.2.2 Kỹ thuật ƣớc lƣợng độ trôi tần số nhờ Preamble .........................................46
3.3 Mô phỏng.............................................................................................................50
3.3.1 Các thông số mô phỏng ................................................................................50
3.3.2. Mô phỏng ảnh hƣởng của lệch tần số đến tín hiệu OFDM .........................51
3.3.2.1 Mô phỏng lệch tần số dẫn đến sự suy giảm SNR..................................51
3.3.2.2 Mô phỏng ảnh hƣởng của lệch tần số với các mức độ lệch tần số trên
mô hình hai sóng mang chứa dữ liệu, các sóng mang còn lại không mang dữ
liệu : ...................................................................................................................52
3.3.3. Mô phỏng kỹ thuật preamble.......................................................................53
3.3.3.1 Mô phỏng kỹ thuật preamble dùng CP..................................................54
3.3.3.2 Mô phỏng kỹ thuật preamble dùng CP kết hợp với thuật toán drivendata.....................................................................................................................54
3.3.4 Kết luận ........................................................................................................55
KẾT LUẬN ...................................................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................57
LỜI MỞ ĐẦU
Phát thanh Việt Nam là phƣơng tiện truyền thông đại chúng quan trọng trong xã
hội, khẳng định vai trò to lớn trong việc tuyên truyền đƣờng lối, phổ biến các chủ
trƣơng chính sách của Đảng và Nhà nƣớc, quảng bá các thông tin về kinh tế, chính trị,
khoa học giáo dục văn hóa xã hội và thông tin dịch vụ cho mọi tầng lớp nhân dân
trong xã hội. Cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử - viễn thông và tin học,
ngành phát thanh đã không ngừng hiện đại hóa về các trang thiết bị và ứng dụng các
công nghệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu nghe ngày càng đa dạng, chất lƣợng cao, góp
phần đƣa ngành phát thanh trở thành một ngành công nghiệp giải trí đem lại lợi nhuận
lớn, đóng góp tích cực vào mức tăng trƣởng kinh tế chung của đất nƣớc, góp phần làm
giảm khoảng cách về công nghệ so với các nƣớc phát triển.
Từ thập kỷ 80 trở về trƣớc, phát thanh chủ yếu dựa trên công nghệ phát thanh
analog AM và FM, các công nghệ này có một số nhƣợc điểm sau :
- Chi phí lớn để mở rộng vùng phủ sóng, mở thêm chƣơng trình cần đầu tƣ
thêm mạng phủ sóng, truyền dẫn tín hiệu, kinh phí đầu tƣ rất lớn.
- Chi phí khai thác mạng phát sóng rất cao, chủ yếu do điện năng tiêu thụ lớn.
- Chất lƣợng thu bị hạn chế do hiện tƣợng pha đinh, nhiễu đa đƣờng.
- Khả năng thu lƣu động kém, không có các dịch vụ giá trị gia tăng kèm theo
- Chịu sự cạnh tranh khốc liệt của các phƣơng tiện thông tin khác nhƣ truyền
hình, Internet.
- Tại nhiều quốc gia, phổ tần số đã bị sử dụng tới mức bão hòa, không thể
tăng số lƣợng các kênh phát thanh lên trong khi nhu cầu mở thêm các kênh
mới vẫn không dừng lại.
Để khắc phục những nhƣợc điểm đó, các nƣớc, các tổ chức phát thanh thế giới
đã cùng nghiên cứu và phát triển hệ thống phát thanh số.Công nghệ phát thanh số là
một công nghệ hội tụ giữa phát thanh và công nghệ số hóa giúp nâng cao chất lƣợng
chƣơng trình phát thanh, giảm chi phí khai thác, tăng nguồn thu với các dịch vụ gia
tăng, nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần số. Công nghệ này mở ra nhiều cơ hội lợi
nhuận mới cho các nhà khai thác, các nhà cung cấp nội dung và cả những nhà kinh
doanh thƣơng mại điện tử.
Qua kết quả quá trình thử nghiệm, triển khai phát thanh số tại một số nƣớc trên
thế giới cho thấy phát thanh số với chất lƣợng đƣợc nâng cao, khả năng thu lƣu động
cũng nhƣ việc sử dụng nhiều kênh trên cùng tần số là giải pháp và là tƣơng lai hƣớng
tới của ngành phát thanh, và là xu thế tất yếu của thế giới. Việt Nam đi cùng với sự
phát triển khoa học, công nghệ của thế giới nên không thể là một ngoại lệ.
Hiện nay có rất nhiều công nghệ phát thanh số, vấn đề đặt ra là công nghệ nào
sẽ là công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam và đem lại hiệu quả cao về kinh tế,
chất lƣợng dịch vụ tốt ... Để việc triển khai phát thanh số đúng thời gian cần thiết, đạt
hiệu quả cao thì việc tập trung nghiên cứu các tiêu chuẩn, công nghệ phát thanh số để
từ đó có cái nhìn chính xác cho việc triển khai tại Việt Nam là điều hết sức cần thiết.
Trong quá trình học tập tại Đại học công Nghệ, tác giả đã nghiên cứu đề tài
“Nghiên cứu công nghệ phát thanh số và khả năng ứng dụng tại Việt Nam”.Đề tài
tập trung vào nghiên cứu công nghệ phát thanh số để đƣa ra các đề xuất các giải pháp
kỹ thuật, công nghệ cho phát triển phát thanh số tại Việt Nam.
Nội dung đề tài bao gồm:
Chƣơng I: Tổng quan về công nghệ phát thanh số
Chƣơng II: Tổng quan về truyền trong hệ thống phát thanh số DAB
Chƣơng III: Đánh giá ảnh hƣởng của độ trôi tần số trong máy thu DAB.
Do thời gian có hạn, với khả năng của mình, tác giả đã cố gắng nghiên cứu, thu
thập tài liệu liên quan để hoàn thành đề tài với kết quả cao nhất nhƣng chắc chắn
không tránh khỏi những sai sót. Tác giả mong nhận đƣợc các ý kiến đóng góp của các
Thầy, cô để cho nội dung đề tài đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Tác giả
Nguyễn Công Minh
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHÁT THANH SỐ
1.1Các chuẩn phát thanh số
Hiện nay trên thế giới đang có rất nhiều công nghệ phát thanh số dựa trên các
tiêu chuẩn khác nhau nhƣ: các chuẩn của tổ chức Eureka 147: DAB (Digital Audio
Broadcasting), DAB+, DMB (Digital Multimedia Broadcasting), chuẩn phát thanh
băng tần nhỏ hơn 30 MHz DRM (Digital Radio Mondiale) DRM+, chuẩn phát thanh
chất lƣợng cao HD Radio (High Definition Radio) của Mỹ, chuẩn ISDB - T
(Intergrated Services Digital Broadcast - Terrestrial) của Nhật, chuẩn phát thanh số
qua vệ tinh WorldSpace… Ƣu điểm của các hệ thống phát thanh số đã đƣợc chứng
minh vƣợt trội so với công nghệ phát thanh tƣơng tự và các công nghệ cạnh tranh khác
nhƣ phát thanh qua mạng viễn thông, Internet. Tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể, mỗi
tiêu chuẩn có những ƣu điểm và nhƣợc điểm nhất định. Dƣới đây sẽ trình bầy tổng
quan về các chuẩn phát thanh số.
1.1.1Tiêu chuẩn Eureka 147- Phát thanh số theo chuẩn Châu Âu
Tiêu chuẩn Eureka-147 là tiêu chuẩn phát thanh số đƣợc Châu Âu phát triển
trên cơ sở dự án Eureka 147 bao gồm: chuẩn phát thanh số DAB, bản nâng cao của
chuẩn DAB là chuẩn phát thanh số DAB+ và chuẩn DMB cho phát thanh và mobile
TV đƣợc phát triển tại Hàn Quốc, DAB-IP cho phát thanh số kết hợp trên Internet.
1.1.1.1 DAB - Digital Audio Broadcast
DAB đã đƣợc phát triển từ năm 1981 tại Học viện Institut für Rundfunktechnik
(IRT) của Đức. DAB tiếp tục đƣợc phát triển qua dự án nghiên cứu của Liên minh
châu Âu (EUREKA), năm 1986.
DAB sử dụng băng III VHF (174-240 MHz) và băng L (1.452-1.467,5 MHz) để
phát thanh số trên mặt đất, phát thanh số qua vệ tinh dùng băng L; sử dụng chuẩn mã
hoá MPEG Audio Layer II (hay MP2), công nghệ truyền sóng COFDM, điều chế số
DQPSK và phƣơng pháp sửa lỗi trƣớc (FEC - Forward Error Correction). Khả năng
thiết lập mạng một tần số và chất lƣợng thu lƣu động cao là một trong những ƣu việt
của tiêu chuẩn này. Chất lƣợng âm thanh đạt đƣợc nhƣ đĩa CD, có khả năng phát kèm
theo dữ liệu PAD và các dịch vụ truyền dữ liệu. Nếu phát với chất lƣợng nhƣ FM
mono có thể phát tới 16 chƣơng trình trong một kênh. Bình thƣờng ngƣời ta phát 6
kênh chƣơng trình chất lƣợng cao và một số dịch vụ truyền dữ liệu.
Khác hẳn với hệ thống phát thanh tƣơng tự, hệ thống phát thanh số DAB cónhiều
thay đổi về hệ thống truyền dẫn và phát sóng phát thanh. Mạng phát thanh số đƣợc
chia thành ba khối chính: Dịch vụ chƣơng trình - Nhà cung cấp dịch vụ nội dung; Dịch
vụ ghép kênh - Nhà cung cấp dịch vụ ghép kênh; Mạng phát sóng - Nhà cung cấp dịch
vụ phát sóng (hình 1.1).
Nhà cung cấp dịch vụ
nội dung
Nhà cung cấp dịch
vụ ghép kênh
Nhà phát sóng
phát thanh số
Trạm phát
Hình 1.1Mô hình hệ thống DAB
Nhà cung cấp dịch vụ nội dung:một nhà cung cấp nội dung bất kỳ nào, sẽ đƣa ra
dịch vụ của họ kèm theo tất cả các dữ liệu cần thiết. Thông thƣờng dịch vụ đó là một
chƣơng trình âm thanh đã đƣợc mã hoá, dữ liệu kèm theo chƣơng trình, thông tin về
dịch vụ đƣợc dùng để mô tả dịch vụ này trong bộ ghép kênh. Ngoài ra, họ cũng có thể
cung cấp những dịch vụ dữ liệu khác có thể liên quan tới chƣơng trình, nhƣng cũng có
thể nằm ngoài chƣơng trình.
Nhà cung cấp dịch vụ ghép kênh: đây là một thành phần mới trong dây chuyền
phát thanh số so với phát thanh truyền thống. Do một máy phát có thể phát đi nhiều
chƣơng trình khác nhau, các dịch vụ riêng biệt với các thông tin dịch vụ tƣơng ứng sẽ
đƣợc nhà cung cấp dịch vụ ghép kênh tổng hợp lại tạo thành tín hiệu tổng hợp
(ensemble) để đƣa tín hiệu đến các đài phát.
Nhà phát sóng phát thanh số: điều hành hoạt động các máy phát phát thanh số. Ở
đây nhận tín hiệu tổng hợp, thực hiện việc điều chế theo cách điều chế số COFDM và
truyền đi. Ngƣời nghe sẽ thu lại tín hiệu số này và chọn lựa một trong bất kỳ dịch vụ
nào của tín hiệu tổng hợp này.
Thông số kỹ thuật của hệ thống DAB đƣợc cho nhƣ bảng 1.1 [1]
Bảng 1.1Các thông số kỹ thuật hệ thống DAB
Hệ thống DAB Đặc tính
Tín hiệu ra
Định dạng audio input: PCM audio
Dịch vụ dữ liệu tỷ lệ mẫu 48 kHz hay 24 kHz
Dữ liệu đi kèm chƣơng trình, độ phân giải input: 22 bit/mẫu
Thông tin cấu hình ghép kênh
Thông tin dịch vụ
Chuẩn mã hóa Mode audio : Đơn kênh, stereo, dual kênh, joint stereo
* Phƣơng pháp mô phỏng : Sử dụng các thông tin trong mục 3.3.2 viết chƣơng
trình mô phỏng trên matlab.
*Kết quả mô phỏng nhƣ hình 3.11. Code matlab ở phụ lục 3 phần 2.
- Hình 3.11 cho thấy mối quan hệ giữa khả năng ƣớc lƣợng độ lệch tần số so
với độ lệch tần số thực tế là một đƣờng tƣơng đối thẳng và tuyến tính, chứng tỏ ƣớc
lƣợng đạt hiệu quả cao.
- Khi SNR càng lớn thì hiệu quả ƣớc lƣợng càng cao. Điều này thể hiện qua
hình 3.11 là những đƣờng tƣơng ứng với SNR thấp (5dB) là những đƣờng dích rắc,
không thẳng, những đƣờng tƣơng ứng với SNR cao thì mức độ thẳng cao hơn.
Hình 3.11 Hiệu quả ƣớc lƣợng dịch tần số của kỹ thuật preamble khi dùng kết
hợp CP và thuật toán driven-data
3.3.4 Kết luận
Qua các kết quả mô phỏng cho thấy :
- Những ảnh hƣởng méo của lệch tần số đối với tín hiệu OFDM; lệch tần số ảnh
hƣởng đến các nhóm symbol là nhƣ nhau.Khi độ lệch tần số tăng lên dẫn đến sự gia
tăng độ méo và gây ra sự suy giảm SNR.
- Phƣơng pháp data-driven đem lại hiệu quả cao trong ƣớc lƣợng độ lệch tần số.
Tuy nhiên nó yêu cầu dƣ liệu phải đƣợc lặp lại hai lần, điều này ảnh hƣởng đến chiếm
nhiều băng thông, làm giảm hiệu quả phát.
- Việc sử dụng preambles và CP làm tăng hiệu quả ƣớc lƣợng độ lệch tần số
dựa trên dữ liệu ngƣời dùng.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.........................................................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU....................................................................................6
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT...............................................................................................7
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................9
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHÁT THANH SỐ .........................11
1.1. Các chuẩn phát thanh số .....................................................................................11
1.1.1 Tiêu chuẩn Eureka 147- Phát thanh số theo chuẩn Châu Âu .......................11
1.1.1.1 DAB - Digital Audio Broadcast ............................................................11
1.1.1.2 DAB+ ....................................................................................................14
1.1.1.3 DMB .....................................................................................................15
1.1.1.4 DAB-IP:................................................................................................16
1.1.2 Một số chuẩn khác........................................................................................17
1.1.2.1 HD radio - Phát thanh chất lƣợng cao ...................................................17
1.1.2.2 Phát thanh Internet (Internet Radio).....................................................18
1.1.2.3 Họ tiêu chuẩn ISDB..............................................................................18
1.2 Tình hình thử nghiệm, triển khai các hệ thống phát thanh số .............................18
1.2.1 Thử nghiệm, triển khai với họ công nghệ Eureka 147 .................................18
1.2.1.1 Thử nghiệm, triển khai DAB+ ..............................................................18
1.2.1.2 Thử nghiệm DMB .................................................................................19
1.2.2 Thử nghiệm triển khai HD radio ..................................................................19
1.3 Phân tích nhu cầu sử dụng phát thanh số ............................................................20
1.3.1 Kết quả báo cáo điều tra tại Anh ..................................................................20
1.3.2 Kết quả thống kê tại Australia......................................................................23
1.3.3 Kết quả triển khai thử nghiệm tại một số nƣớc trong khu vực.....................23
1.4 Kết luận................................................................................................................23
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG PHÁT THANH SỐ
DAB...............................................................................................................................25
2.1 Giới thiệu chung ..................................................................................................25
2.2. Miêu tả hệ thống DAB .......................................................................................26
2.2.1 Mã hóa trong phát thanh số DAB.................................................................26
2.2.1.1 Mã hóa Audio ........................................................................................26
2.2.1.2 Mã hóa kênh ..........................................................................................28
2.2.2 Ghép kênh các dịch vụ .................................................................................31
2.2.2.1 Các dịch vụ trong DAB .........................................................................31
2.2.2.2 Ghép kênh..............................................................................................32
2.2.3 Dải bảo vệ GI (Guard Interval) ....................................................................33
2.2.3.1 Nhiễu liên ký tự và nhiễu xuyên kênh...................................................33
2.2.3.2 Sử dụng dải bảo vệ chống nhiễu liên ký tự ...........................................34
2.2.4. Khung và các chế độ truyền ........................................................................35
2.2.4.1. Khung truyền dẫn DAB........................................................................35
2.2.4.2 Các chế độ truyền của DAB ..................................................................36
2.3. Điều chế số tín hiệu OFDM................................................................................36
2.3.1. Tín hiệu OFDM và tính trực giao................................................................37
2.3.2. OFDM cho DAB .........................................................................................40
2.3.3 Điều chế đa sóng mang trong OFDM .........................................................42
2.4 Hiệu suất sử dụng phổ của OFDM ......................................................................44
2.5 Ƣu và nhƣợc điểm của hệ thống OFDM .............................................................44
2.5.1 Ƣu điểm ........................................................................................................45
2.5.2 Hạn chế.........................................................................................................45
Chƣơng 3: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ TRÔI TẦN SỐ TRONG MÁY THU
DAB ...............................................................................................................................46
3.1. Lệch tần số và đồng bộ tần số ............................................................................46
3.1.1. Ảnh hƣởng của lệch tần số đến tín hiệu OFDM..........................................46
3.1.2. Lệch tần số và nhiễu giữa các sóng mang ...................................................48
3.2 Ƣớc lƣợng độ trôi tần số OFDM .........................................................................48
3.2.1. Kỹ thuật Data- Driven .................................................................................48
3.2.2 Kỹ thuật ƣớc lƣợng độ trôi tần số nhờ Preamble .........................................46
3.3 Mô phỏng.............................................................................................................50
3.3.1 Các thông số mô phỏng ................................................................................50
3.3.2. Mô phỏng ảnh hƣởng của lệch tần số đến tín hiệu OFDM .........................51
3.3.2.1 Mô phỏng lệch tần số dẫn đến sự suy giảm SNR..................................51
3.3.2.2 Mô phỏng ảnh hƣởng của lệch tần số với các mức độ lệch tần số trên
mô hình hai sóng mang chứa dữ liệu, các sóng mang còn lại không mang dữ
liệu : ...................................................................................................................52
3.3.3. Mô phỏng kỹ thuật preamble.......................................................................53
3.3.3.1 Mô phỏng kỹ thuật preamble dùng CP..................................................54
3.3.3.2 Mô phỏng kỹ thuật preamble dùng CP kết hợp với thuật toán drivendata.....................................................................................................................54
3.3.4 Kết luận ........................................................................................................55
KẾT LUẬN ...................................................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................57
LỜI MỞ ĐẦU
Phát thanh Việt Nam là phƣơng tiện truyền thông đại chúng quan trọng trong xã
hội, khẳng định vai trò to lớn trong việc tuyên truyền đƣờng lối, phổ biến các chủ
trƣơng chính sách của Đảng và Nhà nƣớc, quảng bá các thông tin về kinh tế, chính trị,
khoa học giáo dục văn hóa xã hội và thông tin dịch vụ cho mọi tầng lớp nhân dân
trong xã hội. Cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử - viễn thông và tin học,
ngành phát thanh đã không ngừng hiện đại hóa về các trang thiết bị và ứng dụng các
công nghệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu nghe ngày càng đa dạng, chất lƣợng cao, góp
phần đƣa ngành phát thanh trở thành một ngành công nghiệp giải trí đem lại lợi nhuận
lớn, đóng góp tích cực vào mức tăng trƣởng kinh tế chung của đất nƣớc, góp phần làm
giảm khoảng cách về công nghệ so với các nƣớc phát triển.
Từ thập kỷ 80 trở về trƣớc, phát thanh chủ yếu dựa trên công nghệ phát thanh
analog AM và FM, các công nghệ này có một số nhƣợc điểm sau :
- Chi phí lớn để mở rộng vùng phủ sóng, mở thêm chƣơng trình cần đầu tƣ
thêm mạng phủ sóng, truyền dẫn tín hiệu, kinh phí đầu tƣ rất lớn.
- Chi phí khai thác mạng phát sóng rất cao, chủ yếu do điện năng tiêu thụ lớn.
- Chất lƣợng thu bị hạn chế do hiện tƣợng pha đinh, nhiễu đa đƣờng.
- Khả năng thu lƣu động kém, không có các dịch vụ giá trị gia tăng kèm theo
- Chịu sự cạnh tranh khốc liệt của các phƣơng tiện thông tin khác nhƣ truyền
hình, Internet.
- Tại nhiều quốc gia, phổ tần số đã bị sử dụng tới mức bão hòa, không thể
tăng số lƣợng các kênh phát thanh lên trong khi nhu cầu mở thêm các kênh
mới vẫn không dừng lại.
Để khắc phục những nhƣợc điểm đó, các nƣớc, các tổ chức phát thanh thế giới
đã cùng nghiên cứu và phát triển hệ thống phát thanh số.Công nghệ phát thanh số là
một công nghệ hội tụ giữa phát thanh và công nghệ số hóa giúp nâng cao chất lƣợng
chƣơng trình phát thanh, giảm chi phí khai thác, tăng nguồn thu với các dịch vụ gia
tăng, nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần số. Công nghệ này mở ra nhiều cơ hội lợi
nhuận mới cho các nhà khai thác, các nhà cung cấp nội dung và cả những nhà kinh
doanh thƣơng mại điện tử.
Qua kết quả quá trình thử nghiệm, triển khai phát thanh số tại một số nƣớc trên
thế giới cho thấy phát thanh số với chất lƣợng đƣợc nâng cao, khả năng thu lƣu động
cũng nhƣ việc sử dụng nhiều kênh trên cùng tần số là giải pháp và là tƣơng lai hƣớng
tới của ngành phát thanh, và là xu thế tất yếu của thế giới. Việt Nam đi cùng với sự
phát triển khoa học, công nghệ của thế giới nên không thể là một ngoại lệ.
Hiện nay có rất nhiều công nghệ phát thanh số, vấn đề đặt ra là công nghệ nào
sẽ là công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam và đem lại hiệu quả cao về kinh tế,
chất lƣợng dịch vụ tốt ... Để việc triển khai phát thanh số đúng thời gian cần thiết, đạt
hiệu quả cao thì việc tập trung nghiên cứu các tiêu chuẩn, công nghệ phát thanh số để
từ đó có cái nhìn chính xác cho việc triển khai tại Việt Nam là điều hết sức cần thiết.
Trong quá trình học tập tại Đại học công Nghệ, tác giả đã nghiên cứu đề tài
“Nghiên cứu công nghệ phát thanh số và khả năng ứng dụng tại Việt Nam”.Đề tài
tập trung vào nghiên cứu công nghệ phát thanh số để đƣa ra các đề xuất các giải pháp
kỹ thuật, công nghệ cho phát triển phát thanh số tại Việt Nam.
Nội dung đề tài bao gồm:
Chƣơng I: Tổng quan về công nghệ phát thanh số
Chƣơng II: Tổng quan về truyền trong hệ thống phát thanh số DAB
Chƣơng III: Đánh giá ảnh hƣởng của độ trôi tần số trong máy thu DAB.
Do thời gian có hạn, với khả năng của mình, tác giả đã cố gắng nghiên cứu, thu
thập tài liệu liên quan để hoàn thành đề tài với kết quả cao nhất nhƣng chắc chắn
không tránh khỏi những sai sót. Tác giả mong nhận đƣợc các ý kiến đóng góp của các
Thầy, cô để cho nội dung đề tài đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Tác giả
Nguyễn Công Minh
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHÁT THANH SỐ
1.1Các chuẩn phát thanh số
Hiện nay trên thế giới đang có rất nhiều công nghệ phát thanh số dựa trên các
tiêu chuẩn khác nhau nhƣ: các chuẩn của tổ chức Eureka 147: DAB (Digital Audio
Broadcasting), DAB+, DMB (Digital Multimedia Broadcasting), chuẩn phát thanh
băng tần nhỏ hơn 30 MHz DRM (Digital Radio Mondiale) DRM+, chuẩn phát thanh
chất lƣợng cao HD Radio (High Definition Radio) của Mỹ, chuẩn ISDB - T
(Intergrated Services Digital Broadcast - Terrestrial) của Nhật, chuẩn phát thanh số
qua vệ tinh WorldSpace… Ƣu điểm của các hệ thống phát thanh số đã đƣợc chứng
minh vƣợt trội so với công nghệ phát thanh tƣơng tự và các công nghệ cạnh tranh khác
nhƣ phát thanh qua mạng viễn thông, Internet. Tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể, mỗi
tiêu chuẩn có những ƣu điểm và nhƣợc điểm nhất định. Dƣới đây sẽ trình bầy tổng
quan về các chuẩn phát thanh số.
1.1.1Tiêu chuẩn Eureka 147- Phát thanh số theo chuẩn Châu Âu
Tiêu chuẩn Eureka-147 là tiêu chuẩn phát thanh số đƣợc Châu Âu phát triển
trên cơ sở dự án Eureka 147 bao gồm: chuẩn phát thanh số DAB, bản nâng cao của
chuẩn DAB là chuẩn phát thanh số DAB+ và chuẩn DMB cho phát thanh và mobile
TV đƣợc phát triển tại Hàn Quốc, DAB-IP cho phát thanh số kết hợp trên Internet.
1.1.1.1 DAB - Digital Audio Broadcast
DAB đã đƣợc phát triển từ năm 1981 tại Học viện Institut für Rundfunktechnik
(IRT) của Đức. DAB tiếp tục đƣợc phát triển qua dự án nghiên cứu của Liên minh
châu Âu (EUREKA), năm 1986.
DAB sử dụng băng III VHF (174-240 MHz) và băng L (1.452-1.467,5 MHz) để
phát thanh số trên mặt đất, phát thanh số qua vệ tinh dùng băng L; sử dụng chuẩn mã
hoá MPEG Audio Layer II (hay MP2), công nghệ truyền sóng COFDM, điều chế số
DQPSK và phƣơng pháp sửa lỗi trƣớc (FEC - Forward Error Correction). Khả năng
thiết lập mạng một tần số và chất lƣợng thu lƣu động cao là một trong những ƣu việt
của tiêu chuẩn này. Chất lƣợng âm thanh đạt đƣợc nhƣ đĩa CD, có khả năng phát kèm
theo dữ liệu PAD và các dịch vụ truyền dữ liệu. Nếu phát với chất lƣợng nhƣ FM
mono có thể phát tới 16 chƣơng trình trong một kênh. Bình thƣờng ngƣời ta phát 6
kênh chƣơng trình chất lƣợng cao và một số dịch vụ truyền dữ liệu.
Khác hẳn với hệ thống phát thanh tƣơng tự, hệ thống phát thanh số DAB cónhiều
thay đổi về hệ thống truyền dẫn và phát sóng phát thanh. Mạng phát thanh số đƣợc
chia thành ba khối chính: Dịch vụ chƣơng trình - Nhà cung cấp dịch vụ nội dung; Dịch
vụ ghép kênh - Nhà cung cấp dịch vụ ghép kênh; Mạng phát sóng - Nhà cung cấp dịch
vụ phát sóng (hình 1.1).
Nhà cung cấp dịch vụ
nội dung
Nhà cung cấp dịch
vụ ghép kênh
Nhà phát sóng
phát thanh số
Trạm phát
Hình 1.1Mô hình hệ thống DAB
Nhà cung cấp dịch vụ nội dung:một nhà cung cấp nội dung bất kỳ nào, sẽ đƣa ra
dịch vụ của họ kèm theo tất cả các dữ liệu cần thiết. Thông thƣờng dịch vụ đó là một
chƣơng trình âm thanh đã đƣợc mã hoá, dữ liệu kèm theo chƣơng trình, thông tin về
dịch vụ đƣợc dùng để mô tả dịch vụ này trong bộ ghép kênh. Ngoài ra, họ cũng có thể
cung cấp những dịch vụ dữ liệu khác có thể liên quan tới chƣơng trình, nhƣng cũng có
thể nằm ngoài chƣơng trình.
Nhà cung cấp dịch vụ ghép kênh: đây là một thành phần mới trong dây chuyền
phát thanh số so với phát thanh truyền thống. Do một máy phát có thể phát đi nhiều
chƣơng trình khác nhau, các dịch vụ riêng biệt với các thông tin dịch vụ tƣơng ứng sẽ
đƣợc nhà cung cấp dịch vụ ghép kênh tổng hợp lại tạo thành tín hiệu tổng hợp
(ensemble) để đƣa tín hiệu đến các đài phát.
Nhà phát sóng phát thanh số: điều hành hoạt động các máy phát phát thanh số. Ở
đây nhận tín hiệu tổng hợp, thực hiện việc điều chế theo cách điều chế số COFDM và
truyền đi. Ngƣời nghe sẽ thu lại tín hiệu số này và chọn lựa một trong bất kỳ dịch vụ
nào của tín hiệu tổng hợp này.
Thông số kỹ thuật của hệ thống DAB đƣợc cho nhƣ bảng 1.1 [1]
Bảng 1.1Các thông số kỹ thuật hệ thống DAB
Hệ thống DAB Đặc tính
Tín hiệu ra
Định dạng audio input: PCM audio
Dịch vụ dữ liệu tỷ lệ mẫu 48 kHz hay 24 kHz
Dữ liệu đi kèm chƣơng trình, độ phân giải input: 22 bit/mẫu
Thông tin cấu hình ghép kênh
Thông tin dịch vụ
Chuẩn mã hóa Mode audio : Đơn kênh, stereo, dual kênh, joint stereo
* Phƣơng pháp mô phỏng : Sử dụng các thông tin trong mục 3.3.2 viết chƣơng
trình mô phỏng trên matlab.
*Kết quả mô phỏng nhƣ hình 3.11. Code matlab ở phụ lục 3 phần 2.
- Hình 3.11 cho thấy mối quan hệ giữa khả năng ƣớc lƣợng độ lệch tần số so
với độ lệch tần số thực tế là một đƣờng tƣơng đối thẳng và tuyến tính, chứng tỏ ƣớc
lƣợng đạt hiệu quả cao.
- Khi SNR càng lớn thì hiệu quả ƣớc lƣợng càng cao. Điều này thể hiện qua
hình 3.11 là những đƣờng tƣơng ứng với SNR thấp (5dB) là những đƣờng dích rắc,
không thẳng, những đƣờng tƣơng ứng với SNR cao thì mức độ thẳng cao hơn.
Hình 3.11 Hiệu quả ƣớc lƣợng dịch tần số của kỹ thuật preamble khi dùng kết
hợp CP và thuật toán driven-data
3.3.4 Kết luận
Qua các kết quả mô phỏng cho thấy :
- Những ảnh hƣởng méo của lệch tần số đối với tín hiệu OFDM; lệch tần số ảnh
hƣởng đến các nhóm symbol là nhƣ nhau.Khi độ lệch tần số tăng lên dẫn đến sự gia
tăng độ méo và gây ra sự suy giảm SNR.
- Phƣơng pháp data-driven đem lại hiệu quả cao trong ƣớc lƣợng độ lệch tần số.
Tuy nhiên nó yêu cầu dƣ liệu phải đƣợc lặp lại hai lần, điều này ảnh hƣởng đến chiếm
nhiều băng thông, làm giảm hiệu quả phát.
- Việc sử dụng preambles và CP làm tăng hiệu quả ƣớc lƣợng độ lệch tần số
dựa trên dữ liệu ngƣời dùng.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: