\r\n\r\n
TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA\r\n
\r\n\r\n
TCVN\r\n7188 : 2002
\r\n\r\n
CISPR 21 : 1999
\r\n\r\n
ẢNH HƯỞNG CỦA TẠP XUNG ĐẾN HỆ THỐNG\r\nTHÔNG TIN DI ĐỘNG TẦN SỐ RAĐIÔ − PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ SUY GIẢM VÀ BIỆN PHÁP\r\nĐỂ CẢI THIỆN TÍNH NĂNG
\r\n\r\n
Interference\r\nto mobile radiocommunications in the presence of impulsive noise − Methods of\r\njudging degradation and measures to improve performance
\r\n\r\n
Lời nói đầu
\r\n\r\n
TCVN 7188 : 2002 hoàn\r\ntoàn tương đương với tiêu chuẩn CISPR 21 : 1999; TCVN 7188 : 2002 do Ban kỹ\r\nthuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E9 Tương thích điện từ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo\r\nlường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
\r\n\r\n
Tiêu chuẩn này được\r\nchuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia\r\ntheo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và\r\nđiểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ\r\nquy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ\r\nthuật.
\r\n\r\n
\r\n\r\n
ẢNH\r\nHƯỞNG CỦA TẠP XUNG ĐẾN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TẦN SỐ RAĐIÔ − PHƯƠNG PHÁP\r\nĐÁNH GIÁ ĐỘ SUY GIẢM VÀ BIỆN PHÁP ĐỂ CẢI THIỆN TÍNH NĂNG
\r\n\r\n
Interference\r\nto mobile radiocommunications in the presence of impulsive noise − Methods of judging\r\ndegradation and measures to improve performance
\r\n\r\n
1. Phạm vi áp dụng
\r\n\r\n
Tiêu chuẩn này đưa ra\r\ncác phương pháp đánh giá độ suy giảm của thông tin tần số rađiô khi có tạp xung\r\nvà các khuyến cáo về phương thức để cải thiện tính năng thông tin rađiô.
\r\n\r\n
2. Tiêu chuẩn viện\r\ndẫn
\r\n\r\n
IEC 60489-3 : 1988 Phương\r\npháp đo đối với thiết bị tần số rađiô dùng trong dịch vụ di động. Phần 3: Máy\r\nthu đối với phát xạ A3E hoặc F3E.
\r\n\r\n
CISPR 12 : 1997 Phương\r\ntiện giao thông đường bộ, ca nô và các thiết bị có đầu máy hoạt động bằng cách\r\nđánh lửa - Đặc tính nhiễu tần số rađiô - Giới hạn và phương pháp đo Khuyến cáo\r\nBS.562-3 : 1990 của ITU - R Đánh giá chủ quan chất lượng âm thanh
\r\n\r\n
3 Nghiên cứu phương\r\npháp đánh giá độ suy giảm kênh tần số rađiô
\r\n\r\n
Các chương trình thử nghiệm\r\nđược tiến hành ở Mỹ bởi Uỷ ban thông tin liên bang (FCC) và bởi Tập đoàn các\r\nnhà chế tạo xe chạy bằng động cơ (MVMA, sau là Tập đoàn các nhà chế tạo mô tô\r\nMỹ, AAMA, hiện nay đã giải thể). Các chương trình thử nghiệm này nhằm cung cấp\r\nhiểu biết tốt hơn về các ảnh hưởng của xe chạy bằng động cơ đến việc thu thông\r\ntin di động.
\r\n\r\n
Các thử nghiệm đo độ\r\nsuy giảm của hệ thống thông tin theo chủ quan và khách quan ở nhiều tần số của máy\r\nthu bằng cách sử dụng nhiều nguồn tạp phát ra từ bộ phận đánh lửa tự động, ví\r\ndụ như dòng xe cộ trên các tuyến giao thông và nút điều khiển phương tiện giao\r\nthông. Tương quan giữa các phép đo suy giảm chủ quan và khách quan khác nhau đã\r\nđược FCC và MVMA nghiên cứu có sử dụng các mức đánh giá để phân mức chất lượng\r\nthông tin.
\r\n\r\n
3.1 Thử nghiệm chủ\r\nquan
\r\n\r\n
3.1.1 Thử nghiệm chủ\r\nquan về mức khó chịu
\r\n\r\n
Các thử nghiệm suy\r\ngiảm chủ quan được FCC thực hiện, dùng một xe và nhóm các xe để mô phỏng các phương\r\nthức giao thông. FCC đề xuất và sử dụng ban giám khảo đánh giá theo cách chủ\r\nquan dựa trên mức khó chịu đã được sử dụng một cách truyền thống để xác định các\r\nảnh hưởng của tạp môi trường đến thực hiện công việc, tỷ lệ tai nạn và sự mệt\r\nmỏi của con người.
\r\n\r\n
\r\n \r\n | \r\n Mức \r\n | \r\n \r\n ảnh hưởng của nhiễu \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 5 \r\n | \r\n \r\n hầu như không ảnh\r\n hưởng \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 4 \r\n | \r\n \r\n có thể nhận thấy \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 3 \r\n | \r\n \r\n khó chịu \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 2 \r\n | \r\n \r\n rất khó chịu \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n \r\n có thể thấy rõ là\r\n hoàn toàn xấu đối với tiếng nói \r\n | \r\n
\r\n
\r\n\r\n
Hệ thống mức này gần\r\ngiống với hệ thống mức cho trong khuyến cáo BS.562-3 của ITU-R, và cần sử dụng cho\r\ncông việc tiếp theo, nếu tiến hành thử nghiệm độ khó chịu.
\r\n\r\n
\r\n \r\n | \r\n Chất lượng \r\n | \r\n \r\n Độ suy giảm \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 5 tuyệt vời \r\n | \r\n \r\n 5 không cảm thấy\r\n được \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 4 tốt \r\n | \r\n \r\n 4 cảm thấy được,\r\n nhưng không khó chịu \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 3 khá tốt \r\n | \r\n \r\n 3 hơi khó chịu \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 2 xấu \r\n | \r\n \r\n 2 khó chịu \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 1 rất xấu \r\n | \r\n \r\n 1 rất khó chịu \r\n | \r\n
\r\n
\r\n\r\n
Khó chịu là phản ứng\r\ntâm lý rất chủ quan. Mức khó chịu do tạp âm nghe thấy được chịu ảnh hưởng của\r\nnhiều yếu tố tâm sinh lý (như ốm đau, mệt mỏi, tình trạng quan hệ giữa người\r\nvới người, và các vấn đề gia đình).
\r\n\r\n
3.1.2 Thử nghiệm chủ\r\nquan về độ rõ
\r\n\r\n
3.1.2.1 Qui định\r\nchung
\r\n\r\n
Do hệ thống thông tin\r\ndi động mặt đất được dùng chủ yếu để truyền các tín hiệu thoại, nên tính năng\r\ncủa hệ thống này chủ yếu dựa trên độ rõ của tín hiệu thu được khi có tạp do bộ\r\nphận đánh lửa.
\r\n\r\n
Thủ tục chung nhất để\r\nxác định độ rõ của kênh tiếng nói là phương pháp chủ quan gồm người nói đã qua\r\nđào tạo và ban giám khảo nghe rồi cho điểm trực tiếp theo phần trăm độ rõ của\r\ntiếng nói. Quá trình này chỉ có giá trị khi tạo ra các kết quả lặp lại. Tuy\r\nnhiên, phương pháp cho điểm chủ quan rất tốn kém và mất thời gian. Vì thế,\r\nchúng không được sử dụng rộng rãi.
\r\n\r\n
Đánh giá mức chủ quan\r\nvề độ rõ theo đề xuất của MVMA là:
\r\n\r\n
\r\n \r\n | \r\n Mức \r\n | \r\n \r\n Mô tả \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 5 \r\n | \r\n \r\n có thể hiểu thông\r\n báo cực tốt \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 4 \r\n | \r\n \r\n có thể hiểu thông\r\n báo khá tốt \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 3 \r\n | \r\n \r\n có thể hiểu, nhưng\r\n còn một số từ phải đoán \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 2 \r\n | \r\n \r\n đủ để nhận ra\r\n thông báo \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n 1 \r\n | \r\n \r\n hoàn toàn không\r\n nhận ra tiếng nói \r\n | \r\n
\r\n
\r\n\r\n
3.1.2.2 Phương pháp\r\nthử nghiệm độ rõ
\r\n\r\n
Bắt đầu ở mức tỷ số\r\ntín hiệu/tạp là 20 dB, cắt nguồn gây tạp do đánh lửa của xe, giảm mức đầu vào\r\ntần số rađiô theo từng nấc 1 dB và ban giám khảo cho điểm ở mỗi lần giảm cho\r\nđến khi đạt chất lượng mức 1 (xấu nhất). Sau đó mức đầu vào tần số rađiô được\r\ntăng theo từng nấc 1 dB cho đến khi mức tỷ số tín hiệu/tạp là 20 dB đạt được\r\nmột lần nữa.
\r\n\r\n
Tiếp theo, tăng mức\r\nđầu vào tần số rađiô theo từng nấc 3 dB cho đến khi ban giám khảo đánh giá chất\r\nlượng đạt mức 5 (tốt nhất). Sau đó giảm mức đầu vào tần số rađiô theo từng nấc\r\n3 dB cho đến khi đạt được mức tỷ số tín hiệu/tạp là 20 dB.
\r\n\r\n
Lặp lại toàn bộ quá\r\ntrình với nguồn gây tạp của xe được đưa vào hoạt động.
\r\n\r\n
So sánh kết quả của hai\r\nthử nghiệm (cắt nguồn tạp/bật nguồn tạp) và ghi lại chênh lệch về mức tần số\r\nrađiô đối với mức chất lượng cụ thể (tính bằng đềxiben) là mức suy giảm chủ\r\nquan.
\r\n\r\n
3.2 Thử nghiệm khách\r\nquan
\r\n\r\n
3.2.1 Qui định chung
\r\n\r\n
Độ không đảm bảo\r\ntrong các phép đo chủ quan xuất phát từ việc xác định mức đánh giá không rõ\r\nràng, và khả năng thay đổi các quyết định của ban giám khảo. Nguyên nhân gây\r\nsai số thứ hai chủ yếu do các yếu tố tâm lý. Các phép đo khách quan có độ không\r\nđảm bảo nhỏ hơn so với các thử nghiệm chủ quan.
\r\n\r\n
Nghiên cứu được tiến\r\nhành bởi Viện khoa học viễn thông [1] xây dựng phương pháp để đạt được phép đo\r\nđộ rõ bằng cách khách quan cho kết quả tốt đối với tiếng nói được gửi qua kênh\r\nthông tin kỹ thuật số và kênh kỹ thuật tương tự bị tạp làm giảm chất lượng.\r\nPhép đo độ méo đạt được bằng cách dùng Mã hoá dự báo tuyến tính (LPC), đây là\r\nkỹ thuật toán được sử dụng nhiều để phân tích và tổng hợp tiếng nói.
\r\n\r\n
3.2.2 Phương pháp thử\r\nnghiệm khách quan
\r\n\r\n
Để thực hiện phép đo\r\nđộ rõ bằng cách khách quan đối với tiếng nói đứt quãng, phải tiến hành so sánh\r\ngiữa tiếng nói bị méo và tiếng nói gốc không có tạp. Phép đo độ rõ bằng cách\r\nchủ quan về tiếng nói bị méo cũng phải được sử dụng để đánh giá chất lượng của phép\r\nđo khách quan đang sử dụng. Cả hai yêu cầu trên được đáp ứng bằng cách ghi băng\r\ngốc tiếng nói chọn trước không có tạp, sau đó gửi tiếng nói qua kênh thông tin\r\ntiếng nói cần thử nghiệm và ghi lại tiếng nói ở các đầu ra của kênh. Chấm điểm\r\ncho tiếng nói ở đầu ra của kênh bằng cách chủ quan, và so sánh với tiếng nói\r\ngốc bằng kỹ thuật toán để đạt được điểm khách quan.
\r\n\r\n
Tiếng nói chọn trước\r\nđược gửi qua kênh thoại để chấm điểm độ rõ gồm các nhóm ngữ âm được có thanh bằng\r\ncủa các từ riêng biệt, tránh các câu hoàn chỉnh hoặc âm tiết vô nghĩa. Các từ\r\ncó thanh bằng này cần dùng bởi vì việc chấm điểm chủ quan cần chứng tỏ có sự\r\nlặp lại, việc lặp lại là tiêu chí cần thiết cho nghiên cứu này. (Trong các thử\r\nnghiệm sử dụng xe làm nguồn gây tạp, thực hiện chấm điểm chủ quan bởi ban giám\r\nkhảo và so sánh với điểm khách quan, tạo ra sự tương quan tốt.)
\r\n\r\n
Tập hợp các phép đo\r\nkhách quan về suy giảm bao gồm (1) độ nhạy theo tỷ số tín hiệu/tạp và méo\r\n(SINAD) và (2) độ nhạy theo tỷ số tín hiệu/tạp là 20 dB. Qui trình thử nghiệm\r\nkhách quan được dùng trong các thử nghiệm của MVMA phù hợp với IEC 60489-3.
\r\n\r\n
3.3 Kết luận về đánh\r\ngiá độ suy giảm
\r\n\r\n
Nhiều nghiên cứu được\r\ntiến hành trong nhiều năm để xây dựng một phương pháp khách quan đơn giản và ít\r\ntốn kém để đo độ suy giảm của máy thu di động trên mặt đất khi có tạp gây ra do\r\nbộ đánh lửa. Mã hoá dự báo tuyến tính (LPC) không đơn giản và cũng tốn kém (khi\r\nso sánh với thiết bị dùng trong các phép đo CISPR-12) nhưng về kỹ thuật thì Mã\r\nhoá dự báo tuyến tính là phương pháp khách quan tốt để đo độ suy giảm của máy\r\nthu.
\r\n\r\n
Các thử nghiệm chủ\r\nquan đã chứng tỏ hiệu lực trong việc đánh giá độ suy giảm của máy thu di động.\r\nTrong hai phương pháp đánh giá chủ quan được sử dụng, thì độ rõ được xác định\r\nlà tốt hơn độ khó chịu trong việc mô tả đặc điểm ảnh hưởng của tạp tần số rađiô\r\nlên mạng truyền thông. Tuy vậy, hầu hết các phép đo khách quan tiến hành trong\r\nquá trình thử nghiệm chủ quan đều cho thấy sự tương quan kém. Phương pháp Mã\r\nhoá dự báo tuyến tính (LPC) cho thấy sự tương quan tốt với phương pháp thử\r\nnghiệm độ rõ bằng cách chủ quan. Tuy nhiên, ưu tiên các thử nghiệm chủ quan, vì\r\ntính đơn giản và chi phí thấp hơn.
\r\n\r\n
Việc chỉ xem xét các\r\nphương pháp thử nghiệm chủ quan, và với kết quả của nhiều thử nghiệm được tiến\r\nhành, thì khuyến cáo nên sử dụng độ rõ như một chỉ số tính năng của hệ thống thông\r\ntin thay vì sử dụng độ khó chịu.
\r\n\r\n
4 Cải thiện tính năng\r\ncủa thông tin di động tần số rađiô
\r\n\r\n
Các nỗ lực quốc tế để\r\nđo và kiểm tra tạp do đánh lửa đã được tiến hành ngay từ khi thành lập CISPR năm\r\n1934. Kết quả là biên soạn một số tiêu chuẩn, mà nếu được tiến hành đồng thời,\r\nthì bức xạ từ hầu hết các phương tiện giao thông hiện nay sẽ được hạn chế. Kinh\r\nnghiệm rộng rãi với hàng triệu phương tiện giao thông đường bộ trong một loạt các\r\nmôi trường khác nhau trên thế giới đều chứng tỏ rằng không cần giảm các giớí\r\nhạn đang có đối với việc bảo vệ máy thu FM, AM và các máy thu vô tuyến quảng bá\r\ndùng trong các toà nhà dọc theo các đường phố.
\r\n\r\n
Tuy nhiên, các hệ\r\nthống thông tin di động tần số rađiô trên mặt đất hiện nay vẫn phải chịu các\r\nnhiễu từ nhiều nguồn khác. Theo truyền thống, các hệ thống này sử dụng mô hình\r\ntạp Gauss trắng cổ điển khi tính năng tạp đã được xem xét [2]. Tuy nhiên, góp phần\r\nchính trong môi trường di động tần số rađiô là tạp xung. Các cải tiến cơ bản\r\ntrong thiết kế máy thu đã được đề xuất để tối ưu hoá tính năng trong điều kiện\r\nxung. Hầu hết các khuyến cáo sau đây được áp dụng đối với thiết bị tần số cao trong\r\nquân sự và đã làm tăng cường các tính năng của máy thu, nhưng chúng chưa được\r\náp dụng rộng rãi trong các thiết bị di động thương mại tần số rất cao có điều\r\ntần.
\r\n\r\n
Vẫn còn có thể cải\r\ntiến ở hầu hết các giai đoạn của các phần thu tần số rất cao có điều biến tần\r\nsố truyền thống.
\r\n\r\n
a) Các bộ khuếch đại\r\nvà các bộ trộn tần số rađiô có sử dụng MOSFETS có nén độ lợi và méo hài cao bậc\r\nba. Việc sử dụng các bộ khuếch đại tần số rađiô có hồi tiếp dòng, lưỡng cực, đối\r\nxứng và các bộ trộn thụ động bậc cao cân bằng kép sẽ cung cấp dải động cao [3]\r\nvà các điểm chặn hài bậc ba tốt cần thiết cho việc sử dụng phương tiện di động.
\r\n\r\n
b) Việc sử dụng các\r\nphương pháp vòng khoá pha để tạo tín hiệu truyền cao tần sẽ làm giảm các thành\r\nphần méo gây bởi tạp dải biên trong bộ dao động thạch anh thông thường.
\r\n\r\n
c) Tính năng tín hiệu\r\nyếu có thể được cải thiện bằng cách sử dụng bộ tách sóng cho phép loại bỏ tạp\r\nđiều biến biên độ tốt hơn so với bộ tách sóng cầu phương hiện đang sử dụng [4]\r\n[5] [6].
\r\n\r\n
d) Tính năng của các\r\nbộ khử tạp có thể được cải thiện bằng cách đưa chúng từ các bộ khuếch đại trung\r\ntần đến các bộ khuếch đại cao tần, do đó loại trừ được các ảnh hưởng của các bộ\r\nlọc thông dải (sự dãn xung) trong các bộ khuếch đại trung tần.
\r\n\r\n
5 Kết luận
\r\n\r\n
CISPR 12 được sử dụng\r\nrộng rãi để đo và kiểm tra tạp do đánh lửa. Không có sẵn tiêu chuẩn tương tự\r\nnào như vậy để tiêu chuẩn hoá các tiêu chí cho thiết kế hoặc cho phép đo đối\r\nvới việc khử tạp máy thu. Việc xây dựng các tiêu chuẩn của các máy thu có khử\r\nlà yêu cầu ưu tiên cao trong nghiên cứu tổng thể độ suy giảm đối với các kênh\r\nthông tin.
\r\n\r\n
\r\n\r\n
THƯ MỤC THAM KHẢO
\r\n\r\n
[1] GAMAUF K. J. and HARTMAN\r\nW. J., Objective Measurement of Voice Channel Intelligibility, October 1977; available\r\nfrom the National Technical Information Service, Springfield, Virginia 22151,\r\nUSA, reference number FAA-RD-77-153.
\r\n\r\n
[2] SPAULDING and\r\nSEELEY S. H., Proc. IRE. 25, 1937, p.289.
\r\n\r\n
[3] SKOMAl N. Edward,\r\nMan-made Radio Noise, van Nostrand Reinhold Co., New York 1978.
\r\n\r\n
[4] FOSTER D. F. and\r\nSEELEY S. H., Proc. IRE. 25, 1937, p.289.
\r\n\r\n
[5] SEELEY S. W. and\r\nAVINS J., The radio Detector, RCA Review 8, 1947, p. 289
\r\n\r\n
[6] LOUGHLIN B. D.,\r\nThe Theory of Amplitude Modulation Rejection in the Radio Detector, Proc. IRE.40,\r\npp. 289-296 (March 1952).
\r\n\r\n
