Nghiên cứu chế tạo thiết bị trạm tích hợp kênh điều khiển sóng phát thanh

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN TÍN HIỆU SỐ TRÊN SÓNG PHÁT THANH

1.1. Hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều biên AM

1.2. Hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều tần FM

1.3. Công nghệ mã hóa DTMF, RDS

1.4. Hệ thống RDS (Radio Data System)

1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

2. CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ RDS VÀ ỨNG DỤNG

2.1. Phương thức ghép kênh tín hiệu trong RDS

2.2. Đặc tính điều chế của kênh dữ liệu (lớp vật lý)

2.2.1. Tần số sóng mang phụ

2.2.2. Pha của sóng mang phụ

2.2.3. Mức của sóng mang phụ

2.2.4. Phương thức điều chế

2.2.6. Dạng phổ của kênh dữ liệu

2.3. Cấu trúc mã hóa băng gốc

2.3.1. Phát hiện và sửa lỗi

2.4. Giao thức thông tin giữa các bộ mã hóa

2.4.1. Lý do các bộ mã hóa dữ liệu cần một giao thức truyền thông

2.4.2. Giao thức UECP

2.4.5. Định dạng tin nhắn và xác định vị trí trong tin nhắn

2.6. Hệ thống đồng bộ khối dữ liệu

2.7. Xử lý dữ liệu và thiết lập khung dữ liệu

2.7.1. Các giới hạn về dung lượng truyền dữ liệu

2.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ THIẾT BỊ TÍCH HỢP KÊNH ĐIỀU KHIỂN

3.1. Nghiên cứu chế tạo bộ phát mã điều khiển

3.1.1. Nghiên cứu chế tạo bộ mã hóa tín hiệu

3.1.2. Khối nguồn tạo tin nhắn dữ liệu vô tuyến

3.1.3. Phương pháp đầu vào dữ liệu cho PS

3.1.4. Bộ mã hóa vi sai và bộ phát ký hiệu song pha

3.1.5. Bộ lọc định dạng, bộ phát tín hiệu 57kHz

3.1.6. Bộ chia 24, chia 2 và điều chế

3.1.7. Điều khiển dữ liệu và khối nguồn cho bộ phát mã điều khiển

3.1.8. Cài đặt, thiết lập và lắp ráp hoàn thiện

3.1.9. Nghiên cứu phần mềm phát mã điều khiển RDS

3.2. Nghiên cứu chế tạo máy thu FM có bộ giải mã

3.2.1. Khối giải điều chế và khối lưu trữ

3.2.2. Khối điều khiển hiển thị và khối kết nối ngoại vi, đèn báo

3.2.3. Khối khuếch đại âm thanh, phím bấm và khối nguồn

3.2.4. Khối vi điều khiển trung tâm

3.3. Thử nghiệm thiết bị

3.3.1. Kiểm thử phần mềm thiết bị

3.3.2. Kiểm thử phần cứng thiết bị

3.3.3. Kiểm thử phần cứng toàn hệ thống

3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh

Hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh đã được nghiên cứu từ lâu, với nhiều công nghệ khác nhau. Mỗi công nghệ có ưu điểm và nhược điểm riêng. Luận văn này tập trung vào việc phân tích các tiêu chuẩn hiện đang được áp dụng phổ biến trên thế giới, từ đó lựa chọn công nghệ phù hợp với tình hình phát thanh tại Việt Nam. Việc truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều biên AM đã được thử nghiệm từ những năm 1980, cho thấy khả năng truyền đồng thời dữ liệu với tín hiệu phát thanh. Các thử nghiệm tại BBC và Thụy Điển đã chứng minh rằng có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu đáng kể mà không làm suy giảm chất lượng âm thanh. Tuy nhiên, các phương pháp điều chế hiện tại vẫn gặp khó khăn trong việc tương thích với các hệ thống phát sóng mới. Điều này dẫn đến việc cần thiết phải nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới hơn, như RDS, để cải thiện khả năng truyền tải thông tin.

1.1 Hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều biên AM

Hệ thống AMDS đã được thử nghiệm với nhiều tổ chức khoa học, cho thấy khả năng truyền dữ liệu tốc độ thấp trên sóng AM. Các thử nghiệm này đã chỉ ra rằng có thể truyền đồng thời dữ liệu với tín hiệu phát thanh mà không làm giảm chất lượng âm thanh. Tuy nhiên, sự không tương thích với các hệ thống phát sóng đơn biên và AM stereo đã khiến AMDS ít được quan tâm. Các tổ chức như ITU và EBU đã cố gắng phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật cho hệ thống này, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết. Việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới như RDS là cần thiết để cải thiện khả năng truyền tải thông tin trên sóng phát thanh.

1.2 Hệ thống truyền tín hiệu số trên sóng phát thanh điều tần FM

Điều chế tần số (FM) là một phương thức điều chế phổ biến, cho phép truyền tải âm thanh với chất lượng cao. Hệ thống phát FM thường bao gồm các khối phát tín hiệu, điều chế, tiền kích và khuếch đại công suất. Tín hiệu được truyền từ khối phát đến khối điều chế và cuối cùng là đến anten. Việc sử dụng sóng mang phụ trong phát thanh FM giúp cải thiện chất lượng âm thanh và khả năng truyền tải. Tuy nhiên, việc phát triển các công nghệ mới như RDS sẽ giúp tối ưu hóa khả năng truyền tải thông tin, đồng thời nâng cao trải nghiệm nghe cho người dùng.

II. Công nghệ RDS và ứng dụng

Công nghệ RDS (Radio Data System) đã trở thành một phần quan trọng trong việc cải thiện khả năng truyền tải thông tin trên sóng phát thanh. RDS cho phép truyền tải dữ liệu bổ sung cùng với tín hiệu âm thanh, giúp người nghe nhận được thông tin một cách nhanh chóng và chính xác. Các tính năng của RDS bao gồm thông tin về chương trình, tên đài phát thanh, và các thông báo giao thông. Việc áp dụng RDS trong các trạm phát thanh không chỉ nâng cao chất lượng phát thanh mà còn tạo ra sự tương tác tốt hơn giữa đài phát và người nghe. RDS cũng giúp các đài phát thanh quản lý và điều khiển các cụm thu phát một cách hiệu quả hơn, từ đó nâng cao khả năng phục vụ cộng đồng.

2.1 Phương thức ghép kênh tín hiệu trong RDS

Phương thức ghép kênh tín hiệu trong RDS cho phép truyền tải đồng thời nhiều loại dữ liệu khác nhau trên cùng một tần số. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm băng thông mà còn nâng cao khả năng truyền tải thông tin. Các thông tin được mã hóa và truyền tải một cách hiệu quả, giúp người nghe dễ dàng tiếp cận thông tin cần thiết. Việc áp dụng công nghệ này trong các trạm phát thanh sẽ giúp cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ và sự hài lòng của người nghe.

2.2 Đặc tính điều chế của kênh dữ liệu

Đặc tính điều chế của kênh dữ liệu trong RDS rất quan trọng để đảm bảo chất lượng tín hiệu. Việc sử dụng các phương pháp điều chế hiện đại giúp tối ưu hóa khả năng truyền tải dữ liệu, đồng thời giảm thiểu nhiễu và suy giảm tín hiệu. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các công nghệ điều chế tiên tiến sẽ giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống RDS, từ đó nâng cao trải nghiệm nghe cho người dùng.

III. Nghiên cứu chế tạo bộ thiết bị tích hợp kênh điều khiển

Nghiên cứu chế tạo bộ thiết bị tích hợp kênh điều khiển là một phần quan trọng trong việc phát triển công nghệ RDS. Bộ thiết bị này không chỉ giúp điều khiển các cụm thu phát mà còn cho phép truyền tải thông tin một cách hiệu quả. Việc nghiên cứu và phát triển các bộ mã hóa tín hiệu, khối nguồn tạo tin nhắn dữ liệu vô tuyến, và các phương pháp đầu vào dữ liệu cho PS là rất cần thiết. Các bộ mã hóa vi sai và bộ phát ký hiệu song pha cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng tín hiệu. Thử nghiệm thiết bị sẽ giúp đánh giá hiệu suất và khả năng hoạt động của hệ thống, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến phù hợp.

3.1 Nghiên cứu chế tạo bộ phát mã điều khiển

Bộ phát mã điều khiển là một phần quan trọng trong hệ thống RDS, giúp truyền tải thông tin một cách hiệu quả. Việc nghiên cứu và phát triển bộ phát này sẽ giúp cải thiện khả năng truyền tải dữ liệu, đồng thời nâng cao chất lượng dịch vụ. Các thử nghiệm cho thấy rằng bộ phát mã điều khiển có thể hoạt động ổn định và hiệu quả trong nhiều điều kiện khác nhau, từ đó đáp ứng tốt nhu cầu của người dùng.

3.2 Nghiên cứu chế tạo máy thu FM có bộ giải mã

Máy thu FM có bộ giải mã là một phần không thể thiếu trong hệ thống RDS. Việc nghiên cứu và phát triển máy thu này sẽ giúp cải thiện khả năng nhận diện và xử lý thông tin. Các khối giải điều chế và khối lưu trữ đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng tín hiệu. Thử nghiệm máy thu sẽ giúp đánh giá hiệu suất và khả năng hoạt động của hệ thống, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến phù hợp.

Luận văn thạc sĩ về chế tạo thiết bị trạm tích hợp kênh điều khiển trên sóng phát thanh