IV. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM – Tài liệu text

Tìm hiểu ngay thông tin rất hay về Các bước tiến hành thí nghiệm được biên tập chi tiết và dễ dàng dành cho bạn tham khảo. Nếu bạn không có kinh nghiệm hãy đọc kỹ bài hướng dẫn của Mê Nhà Đẹp. Đội ngũ biên tập của chúng tôi sẽ tư vấn, gợi ý và giúp bạn đưa ra giải pháp hợp lý nhất cho bạn. Vì thế, bạn đừng bỏ qua những thông tin dưới đây nhé!

function [L] = fspl(f,d)% Neu f tinh bang[GHz] va d tinh bang[km]L = 20*log10(f)+20*log10(d)+92.5% Neu f tinh bang[Hz] va d tinh bang[m]% L = 20*log10(f)+20*log10(d)-147.55% Neu f tinh bang[kHz] va d tinh bang[m]% L = 20*log10(f)+20*log10(d)-87.55% Neu f tinh bang[MHz] va d tinh bang[m]% L = 20*log10(f)+20*log10(d)-27.55% Neu f tinh bang[MHz] va d tinh bang[km]% L = 20*log10(f)+20*log10(d)-32.45end-2 Viết chương trình tính suy hao trong khơng gian tự do phụ thuộc vào khoảngcách và tần số công tác- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New -> M-File- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lại theo têntệp là Suy_hao_KGTD.m.-fc = input(‘Nhap gia tri tan so cong tac [GHz]: ‘)d = input(‘Nhap cu ly tuyen truyen dan [km]: ‘)L = fspl(d,fc)-Thực hiện chương trình trên, vào Command window nhập:- Giá trị tần số công tác 26 GHz- Cự ly tuyến truyền dẫn 3600 kmThu được kết quả như sau:>> Suy_hao_KGTDNhap gia tri tan so cong tac [GHz]: 20fc =20Nhap cu ly tuyen truyen dan [km]: 3600d=3600L=189.6466L=189.6466>>Nhận xét: kết quả thực hiện tính tốn suy hao bằng phần mềm đúng với kết quảtính toán theo lý thuyết.3. Vẽ đồ thị suy hao trong không gian tự do phụ thuộc vào tần số- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New ->MFile- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lạitheo tên tệp là Suy_hao_KGTD_f.m.- Nhận xét và phân tích đồ thị phụ thuộc thu được.-% Tan so cong tac trong dai tu 1 den 100 GHzfc = 1:0.01:100;d = input(‘Nhap cu ly tuyen truyen dan[km]: ‘)L = fspl(d,fc)% Ve do thi phu thuoc suy hao KGTD theo tan soplot(fc,L)xlabel(‘Tan so (GHz)’)ylabel(‘Suy hao (dB)’)-Chọn cự ly tuyến truyền dẫn là d = 4000 km và chạy chương trình, ta thu đượcđồ thị phụ thuộc suy hao khơng gian tự do theo tần số như hình sau:Hình 1. Suy hao KGTD theo tần sốNhận xét: Qua quan sát đồ thị phụ thuộc suy hao KGTD theo tần số ta nhận thấyrằng: Với tần số cơng tác tăng thì suy hao KGTD tăng dần. Do đó, để giảm suy haoKGTD ta cần giảm tần số công tác.4. Vẽ đồ thị suy hao trong không gian tự do phụ thuộc vào khoảng cáchM-Khởi động phần mềm MatlabKhởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New ->File-Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lạitheo tên tệp là Suy_hao_KGTD_d.m.-Nhận xét và phân tích đồ thị phụ thuộc thu được-fc = input(‘Nhap tan so cong tac [GHz]: ‘);% Cu ly tuyen truyen dan tu 100 den 40000 kmd = 100:1:40000;L = fspl(d,fc) ;% Ve do thi phu thuoc suy hao KGTD theo cu lyplot(d,L)xlabel(‘Cu ly truyen dan (Km)’)ylabel(‘Suy hao (dB)’)grid-Chọn tần số công tác fc = 9 GHz, với cự ly truyền dẫn từ 100 đến 40000km vàchạy chương trình, ta thu được đồ thị phụ thuộc suy hao không gian tự do theo tầnsố như hình sau:Hình 2. Đồ thị suy hao KGTD theo cự ly truyền dẫnNhận xét: Qua quan sát đồ thị phụ thuộc suy hao KGTD theo khoảng cách tanhận thấy rằng: Với cự ly tuyến truyền dẫn tăng thì suy hao KGTD tăng dần. Dođó, để giảm suy hao KGTD ta cần giảm cự ly truyền dẫn.V. KẾT LUẬNSau khi hồn thành bài thí nghiệm này sinh viên nắm vững kiến thức về suy haotrong không gian tự do và sự ảnh hưởng của nó lên tuyến truyền dẫn.Nội dung báo cáo thể hiện rõ: Mục đích u cầu của bài thí nghiệm, tóm tắt lýthuyết, các bước thực hiện và nhận xét kết quả thu được.Trả lời các câu hỏi kiểm tra dưới đây:1Trình bày về nguyên nhân gây suy hao trong không gian tự do?Nguyên nhân gây suy hao trong không gian tự do là:-Do tần số công tácDo cự ly tuyến truyền dẫn2Để giảm suy hao trong không gian tự do cần thực hiện những biệnpháp nào?Để giảm suy hao trong không gian tự do cần giảm tần số công tác và giảm cự lytuyến truyền dẫn.BÀI 2SUY HAO DO MƯA TRONG TUYẾN THƠNG TIN VỆ TINHI.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆMBài thí nghiệm giúp sinh viên nắm rõ về các yếu tố ảnh hưởng lên sự suy haocủa sóng vơ tuyến truyền do mưa. Từ đó, sinh viên có thể phân tích và tính toán sựtác động của suy hao do mưa lên tuyến truyền dẫn thơng tin vệ tinh. Ngồi ra, bàithí nghiệm còn giúp sinh viên khả năng mơ hình hóa và mô phỏng các vấn đề kỹthuật sử dụng Matlab.II.CƠ SỞ LÝ THUYẾTSuy hao do mưa có tác động mạnh đến chât lượng tín hiệu của của tuyếnthơng tin vệ tinh. Suy hao này phụ thuộc vào lượng mưa trung bình, tần số và gócngẩng của anten trạm mặt đất. Để xác định suy hao do mưa, các phương pháp dựđoán tiến hành theo các bước:(1) Dự đoán phân bố xác suất lượng mưa(2) Tính tổn hao sóng do mưa dựa vào hệ số hấp thụ đã đượ xác định.Hệ số tổn hao do mưa, γR, được tính từ lượng mưa trung bình Ravg theo biểuthức (2.1).γR = k.[dB/km](2.1)Trong đó, k và α là các hệ số phụ thuộc vào tần số và sự phân cực của sóng. Đốivới sóng có phân cực thẳng và phân cực tròn thì biểu thức để tính hệ số k và α như(2.2 a) và (2.2 b).k = [kh+kv+(kh-kv)cos2θcos2τ]/2α = [khαh+ kvαv+( khαh-kvαv) cos2θcos2τ]/2k(2.2 a)(2.2 b)Trong đó, θe là góc ngẩng của anten và τ là góc nghiêng phân cực so với mặt ngang( τ sẽ có giá trị bằng 450 nếu là phân cực tròn). Các giá trị kh, αh, kv, αv được xácđịnh như bảng 2.1.Bảng 2.1. Các hệ số hồi quy để xác định tổn hao sóng do mưa (ITU-R)Tần số (GHz)khkvαhαv40.00006500.00005911.211.07560.0001750.001551.3081.265100.1010.008871.3081.264120.01880.01681.2171.200150.03670.03351.1541.128200.07510.06911.0991.065300.1870.1671.0211.000Suy hao do mưa được xác định theo công thức (2.3)LR = γrLeff = γR [dB](2.3)Trong đó, Leff là quãng đường sóng truyền trong vùng mưa (km) và L độ dày củavùng có mưa (km).III.IV.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆMMáy tính có cài sẵn phần mềm Matlab phiên bản 7.0 trở lên. Yêu cầu về cấuhình tối thiểu:+ Bộ vi xử lý Pentium+ Hệ điều hành Windows XP (Service Pack 1, 2 hoặc 3)+ Card màn hình tối thiểu 256 màu+ Dung lượng ổ cứng trống 1Gb, và tới 2,1Gb nếu cài đặt Matlab đầy đủ+ Bộ nhớ RAM 512MbCÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM1.Viết chương trình định nghĩa hàm suy hao trong không gian tự do rainpl- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New -> M-File- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lại theo têntệp là rainpl.m.-function [L] = rainpl(range,freq,rainrate,elev,tau)freq = [1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25 30 3540 45 50 60 70 80 90 100 120 150 200 300 400];kh = [0.0000387 0.0000868 0.0001543 0.0002416 0.00035040.0006479 0.0011030 0.001813 0.002915 0.004567 0.0069160.010060 0.01882 0.03890 0.07504 0.1237 0.1864 0.26320.3504 0.4426 0.5346 0.7039 0.8440 0.9552 1.0432 1.11421.2218 1.3293 1.4126 1.3737 1.6163];kv = [0.0000352 0.0000784 0.0001388 0.0002169 0.00031450.0005807 0.0009829 0.001603 0.002560 0.003996 0.0060560.008853 0.01680 0.03362 0.06898 0.1125 0.1673 0.23410.3104 0.3922 0.4755 0.6347 0.7735 0.8888 0.9832 1.06031.1766 1.2886 1.3764 1.3665 1.3059];ah = [0.9122 0.9341 0.9629 0.9873 1.0185 1.1212 1.23381.3068 1.3334 1.3275 1.3044 1.2747 1.2168 1.1549 1.09951.0604 1.0202 0.9789 0.9394 0.9040 0.8735 0.8266 0.79430.7719 0.7557 0.7434 0.7255 0.7080 0.6930 0.68620.6840];av = [0.8801 0.8905 0.9230 0.9594 0.9927 1.0749 1.18051.2662 1.3086 1.3129 1.2937 1.2636 1.1994 1.1275 1.06631.0308 0.9974 0.9630 0.9293 0.8981 0.8705 0.8263 0.79480.7723 0.7558 0.7434 0.7257 0.7091 0.6948 0.68690.6849];k =(kh + kv + (kh kv)*((cosd(elev))^2)*cosd(2*tau))/2;alpha = (kh.*ah + kv.*av + (kh.*ah kv.*av)*((cosd(elev))^2)*cosd(2*tau))./(2.*k);gammaR = k.*(rainrate.^alpha);L = gammaR.*range/sind(elev);end-2. Vẽ đồ thị suy hao do mưa phụ thuộc vào tần số- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New -> M-File- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lại theo têntệp là Suy_hao_rain_f.m.- Nhận xét và phân tích đồ thị phụ thuộc-rainrate = 3.0;freq = [1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25 30 3540 45 50 60 70 80 90 100 120 150 200 300 400];elev = 45;tau = 0;range = 10000;L = rainpl(range,freq,rainrate,elev,tau);loglog(freq,L)gridxlabel(‘Frequency (GHz)’)ylabel(‘Attenuation (dB) ‘)-Kết quả thu được:3.Viết chương trình định nghĩa hàm suy hao do mưa phụ thuộc vào gócngẩng rainpl_1- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New -> M-File- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lại theo têntệp là rainpl_1.m.-function [L] = rainpl_1(range,rr,elev,tau)kh = [0.001813];kv = [0.001603];ah = [1.3068];av = [1.2662];k = (kh + kv + (kh kv).*(cosd(elev).*cosd(elev))*cosd(2*tau))/2;alpha = (kh*ah + kv*av + (kh*ah kv*av)*(cosd(elev).*cosd(elev))*cosd(2*tau))./(2.*k);gammaR = k.*(rr.^alpha);L = gammaR.*range./sind(elev);end-4. Vẽ đồ thị suy hao do mưa phụ thuộc vào góc ngẩng- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New -> M-File- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lại theo têntệp là Suy_hao_KGTD_elev.m.- Nhận xét và phân tích đồ thị phụ thuộc thu được-clc;clear all;rr = 10.0;elev = [0:1:90];freq = 100;range = 100000*ones(size(elev));L = rainpl_1(range,freq,rr,elev);plot(elev,L)gridxlabel(‘Path Elevation (degrees)’)ylabel(‘Attenuation (Db)’)-Kết quả thu được:5.Viết chương trình định nghĩa hàm suy hao do mưa phụ thuộc vào phân cựcsóng rainpl_2- Khởi động phần mềm Matlab- Khởi tạo của sổ soạn thảo Editor bằng các chọn Menu File -> New -> M-File- Gõ theo chương trình mẫu sau vào cửa sổ soạn thảo (Editor) và ghi lại theo têntệp là rainpl_2.m.-function [L] = rainpl_2(r,rr,elev,tau)%f = 100;kh = [1.1142];kv = [1.0603];ah = [0.7434];av = [0.7434];k = (kh + kv + (kh kv)*(cosd(elev)*cosd(elev)).*cosd(2*tau))/2;

Bạn Đang Xem: IV. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM – Tài liệu text

Nguồn: https://menhadep.com
Danh mục: Hỏi Đáp

Recommended For You