Báo cáo khoa học: Cấu trúc tín hiệu DVB-T và khả năng ứng dụng trong kỹ thuật định vị

Tóm tắt: Mục đích của bài báo là đề xuất một ph-ơng pháp định vị mới bổ sung cho hệ thống định vị GPS truyền thống. Ph-ơng pháp này có thể áp dụng với các thiết bị truyền phát không dây nh- điện thoại di động, máy tính xách tay, các thiết bị giám sát, tìm kiếm, cứu hộ... hoạt động trong môi tr-ờng di động hoặc cố định nh-ng không đủ điều kiện thu tín hiệu từ vệ tính GPS, đặc biệt là môi tr-ờng trong nhà hoặc bị che khuất ở các đô thị, thành phố lớn... ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "Cấu trúc tín hiệu DVB-T và khả năng ứng dụng trong kỹ thuật định vị" CÊu tróc tÝn hiÖu DVB-T vµ kh¶ n¨ng øng dông trong kü thuËt ®Þnh vÞ nguyÔn Quang TuÊn NCS chuyªn ngμnh Th«ng tin - §iÒu khiÓn giao th«ng §¹i häc Giao th«ng T©y Nam Trung quèc Tãm t¾t: Môc ®Ých cña bμi b¸o lμ ®Ò xuÊt mét ph−¬ng ph¸p ®Þnh vÞ míi bæ sung cho hÖ thèng ®Þnh vÞ GPS truyÒn thèng. Ph−¬ng ph¸p nμy cã thÓ ¸p dông víi c¸c thiÕt bÞ truyÒn ph¸t kh«ng d©y nh− ®iÖn tho¹i di ®éng, m¸y tÝnh x¸ch tay, c¸c thiÕt bÞ gi¸m s¸t, t×m kiÕm, cøu hé... ho¹t ®éng trong m«i tr−êng di ®éng hoÆc cè ®Þnh nh−ng kh«ng ®ñ ®iÒu kiÖn thu tÝn hiÖu tõ vÖ tÝnh GPS, ®Æc biÖt lμ m«i tr−êng trong nhμ hoÆc bÞ che khuÊt ë c¸c ®« thÞ, thμnh phè lín... Trong khi ®ã t¹i nh÷ng m«i tr−êng nμy l¹i cã thÓ thu ®−îc tÝn hiÖu cña c¸c hÖ thèng truyÒn h×nh víi c−êng ®é m¹nh vμ sè l−îng kªnh dÞch vô phong phó. Bμi b¸o ®i s©u vμo giíi thiÖu nguyªn lý c¬ b¶n cña hÖ thèng GPS vμ ph©n tÝch nguyªn lý cÊu tróc tÝn hiÖu truyÒn h×nh sè DVB-T tõ ®ã ®−a ra kh¶ n¨ng øng dông cña tÝn hiÖu DVB-T trong tÝnh to¸n ®Þnh vÞ mμ vÉn ®¶m b¶o c¸c tham sè nh− ®é chÝnh x¸c vμ tÝnh linh ho¹t. Trªn c¬ së ®ã kÕt hîp víi hÖ thèng GPS thμnh mét hÖ thèng hoμn chØnh h¬n, ho¹t ®éng ®−îc trong mäi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng. Summary: The aim of the article is to propose a new positioning (radiolocating) method besides the GPS traditrional positioning system. The method can be applied to wireless brocasting devices such as cellphones, laptops, seaching, life-guarding ones... working in CT 2 mobile or fix environments in which they can not pick up signal from GPS satellite especialy indoor environment or shadowed ones in urban areas, big cities, whereares, in those environment picking up the signal of televising system with high intensity and various sevice channel. The article goes in to details to introduce basic principle of GPS system and analyse the principle of DVB-T digital televising signal structure, from which it raises the applicapility of DVB-T signal in positioning amputation and remains guarantecing parameters like accuracy and flexibility. On that basic, in cooperation with GPS system, it makes a more integrated system which can work in all the environments.I. Giíi thiÖu chung Tr−íc nhu cÇu dÞch vô ®Þnh vÞ ngµy mét gia t¨ng vµ ®−îc øng dông hiÖu qu¶ trong nÒn kinhtÕ quèc d©n. Cô thÓ nh− c¸c hÖ qu¶n lý giao th«ng th«ng minh, du lÞch, dÉn ®−êng, gi¸m s¸t,c¸c dÞch vô c¸ nh©n... Kh¸i niÖm hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu trë nªn quen thuéc vµ phæ cËp ëkh¾p n¬i trªn thÕ giíi, gi¸ thµnh c¸c thiÕt bÞ c¸c nh©n ngµy cµng gi¶m khiÕn bÊt kú ai cã nhucÇu còng cã thÓ sö dông, hiÖn nay lo¹i m¸y thu 12 kªnh ®¬n gi¶n chØ cã gi¸ cì (50-100) USD.Thªm vµo ®ã c¸c hÖ thèng ®Þnh vÞ GPS còng ngµy cµng hoµn thiÖn h¬n c¶ vÒ cÊu tróc l−íi vÖtinh, tuæi thä, cÊu tróc b¶n tin... HiÖn nay trªn thÕ giíi cã mét sè hÖ thèng GPS chÝnh lµ LORAN-C (dïng ë ch©u ¢u); GLONASS (cña Nga) vµ GPS cña Mü. Nh−ng m¹nh vµ phæ th«ng h¬n c¶lµ hÖ thèng GPS cña Mü víi hÖ thèng ®ang dïng ®−îc gäi lµ GPS II (thÕ hÖ thø 2). §ång thêichÝnh phñ Mü ®· vµ ®ang ®Æt hµng h·ng LOCKHEET nghiªn cøu vµ ®−a vµo sö dông GPS III víi mét cuéc c¸ch m¹ng trong cÊu tróc vµ tæ chøc th«ng tin, qua ®ã kh¾c phôc mét sè nh−îc ®iÓm cßn tån t¹i cña c¸c hÖ thèng GPS ®· cã trong nh÷ng n¨m qua, ®ã lµ nhiÒu khi m¸y thu chØ “nh×n thÊy” mét hoÆc h¬n mét vÖ tinh trong khi tèi thiÓu ph¶i thÊy bèn vÖ tinh th× sè liÖu tÝnh to¸n míi ®ñ ®é tin cËy. Víi GPS III th× chØ cÇn “nh×n thÊy“ mét vÖ tinh GPS lµ ®ñ (®©y chÝnh lµ môc tiªu x©y dùng GPS III). Nh−ng trong thùc tÕ vµ trong thêi gian dµi tíi vÉn ch−a cã mét hÖ GPS nµo cã thÓ cho sè liÖu ®Þnh vÞ chÝnh x¸c khi ®èi t−îng ®Þnh vÞ hoµn toµn bÞ che khuÊt vµ kh«ng “nh×n thÊy” bÊt kú mét vÖ tinh GPS nµo theo c¶ nghÜa ®en vµ nghÜa bãng. Nh− vËy cÇn ph¶i cã mét hÖ thèng n÷a ®Ó kh¾c phôc vÊn ®Ò nµy. §©y kh«ng ph¶i lµ vÊn ®Ò míi, ®· tõ l©u c¸c nhµ khoa häc trªn thÕ giíi ®· nghiªn cøu vµ ®−a ra nhiÒu gi¶i ph¸p c«ng nghÖ nh− kÕt hîp hÖ thèng ®¹o hµng vµ GPS (GPS vµ INS); hÖ thèng GPS vµ m¹ng ®iÖn tho¹i di ®éng (GPS vµ GMS hay GPS vµ WCDMA); hÖ thèng GPS vµ m¹ng th«ng tin riªng... Nh−ng tÊt c¶ c¸c ph−¬ng ¸n nµy ®Òu cã c¸c nh−îc ®iÓm riªng hoÆc cã kÕt cÊu m¹ng phøc t¹p, hoÆc cã gi¸ thµnh cao, hoÆc yªu cÇu cÊp b¨ng tÇn riªng... Trong khi ®ã hiÖn nay mét hÖ thèng truyÒn h×nh míi ®· vµ ®ang ®−îc ®−a vµo khai th¸c vµ ngµy mét ph¸t triÓn m¹nh, ®Æc biÖt lµ ë c¸c n−íc cã tr×nh ®é c«ng nghÖ cao, ®ã lµ hÖ thèng truyÒn h×nh kü thuËt sè (DTV – Digital Television). T¹i B¾c Mü chÝnh thøc ®−a vµo qu¶ng b¸ n¨m 1998 víi hÖ DTV theo tiªu chuÈn ...