Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR) và ứng dụng trong mạng vô tuyến nhận thức (CR)

Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR) và ứng dụng trong mạng vô tuyến nhận thức (CR)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Đồ án: Vô tuyến định nghĩa phần mềm (SDR) ứng dụng mạng vô tuyến nhận thức (CR) Nhóm Tóm tắt nội dung: I II Tổng quan SDR Phân tích cấu trúc SDR Ứng dụng SDR mạng III IV vô tuyến nhận thức (CR) Kết luận Chương I TỔNG QUAN VỀ SDR Khái niệm SDR Cấu trúc SDR Các thành phần SDR Khái niệm SDR  Định nghĩa: Thiết bị vô tuyến có cấu trúc mềm (SDR) thiết bị việc số hóa tín hiệu thu thực tầng xuôi dòng từ anten, tiêu biểu sau lọc dải rộng, khuyếch đại tạp âm nhỏ hạ tần xuống tần số thấp tầng tiếp theo, trình số hóa tín hiệu phát diễn ngược lại Việc xử lý tín hiệu số khối chức có khả định lại cấu hình mềm dẻo, xác định đặc điểm thiết bị vô tuyến Hình 1.1: Sơ đồ khối SDR Khái niệm SDR KHẢ NĂNG ĐỊNH LẠI CẤU HÌNH KHẢ NĂNG KẾT NỐI ĐỒNG THỜI KHẮP NƠI SDR KHẢ NĂNG ĐIỀU HÀNH KẾT HỢP Cấu trúc SDR Hình 1.2: SDR lấy mẫu trung tần Cấu trúc SDR Hình 2: SDR lấy mẫu trung tần Hình 1.3: SDR chuyển đổi trực tiếp Cấu trúc SDR Hình 1.4: Cấu trúc chung SDR Những thành phần SDR KHỐI CAO TẦN ĐƯỢC TÍCH HỢP SDR BỘ CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ MẠCH XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ Click to add title in here Chương II PHÂN TÍCH CẤU TRÚC SDR Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật SDR Các cấu trúc máy thu Các cấu trúc máy phát Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật SDR Chuẩn giao diện Kênh đường lên Vô tuyến (MHz) GSM 900 Kênh đường xuống ( MHz) Khoảng song công (MHz) 890 - 915 935 - 960 45 E - GSM 900 880 - 915 925 - 960 45 R - GSM 900 876 - 915 921 - 960 45 DCS 1800 1710 - 1785 1805 - 1880 95 PCS 1900 1850 - 1910 1930 - 1990 80 DECT 1881.792 - 1897.344 UMTS FDD Châu Âu 1881.792 - 1897.344 Không sử dụng 1920 - 1980 2110 - 2170 190 1850 - 1910 1930 - 1990 80 UMTS FDD (CDMA 2000) UMTS TDD 1900 - 1920 1900 - 1920 (Châu Âu) 2010 - 2025 2010 - 2025 1850 - 1910 1850 - 1910 1930 - 1990 1930 - 1990 1910 - 1930 1910 - 1930 2400 - 2483.5 2400 - 2483.5 UMTS TDD (CDMA 2000) Bluetooth HIPERLAN/2 5150 - 5350 5150 - 5350 5470 - 5725 5470 - 5725 Bảng 2.3: Các dải tần số làm việc cho giao diện vô tuyến Các cấu trúc máy thu  Đặc tính tín hiệu thu đầu vào:  Loại tín hiệu: Thực  Công suất thấp: < -107 (dBm)  Dải động cao: > - 15 (dBm)  Đặc tính tín hiệu đầu ra:  Loại tín hiệu: Phức (I/Q)  Phổ: băng gốc với dải thông 20(Mhz)  Dải rộng: Được giảm nhờ điều khiển hệ số tự động để đáp ứng yêu cầu chuyển đổi tương tự số Các cấu trúc máy thu Hình 2.1: Cấu trúc máy thu chuyển đổi trực tiếp Các cấu trúc máy thu Hình 2.2: Cấu trúc máy thu biến đổi tần nhiều lần Các cấu trúc máy phát Hình 2.3: Cấu trúc máy phát chuyển đổi trực tiếp Các cấu trúc máy phát Hình 2.4: Cấu trúc máy phát biến đổi tần nhiều lần Chương III ỨNG DỤNG CỦA SDR TRONG MẠNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC Khái niệm vô tuyến nhận thức (CR) Mối quan hệ SDR CR SDR số giải thuật cải tiến cho CR Khái niệm CR Tự thích ứng với thiết kế Khả cảm nhận đo lường thông số môi trường Cognitive Khả khai thác phổ linh hoạt Radio Cung cấp dạng xung tín hiệu băng thông linh hoạt Điều chỉnh tốc độ liệu, thích ứng lượng Thông tin bảo mật, chi phí sử dụng phù hợp Mối quan hệ SDR CR Hình 3.1: Mối quan hệ SDR CR Mối quan hệ SDR CR Hình 3.2: So sánh Vô tuyến thông thường, Vô tuyến định nghĩa phần mềm Vô tuyến nhận thức Mối quan hệ SDR CR Hình 3.3: So sánh thích nghi CR SDR Mối quan hệ SDR CR Hình 3.4: Sơ đồ khối thực Vô tuyến nhận thức dựa SDR SDR giải thuật cải tiến cho CR  Truyền tín hiệu với lỗi BER nhỏ:  Bộ mã hóa RS  Mã hóa xoắn (Convolution Encoder)  Giải mã Turbo  Sử dụng OPQSK  Truyền liệu với tốc độ cao  Mã hóa băng  Mã hóa dự đoán tuyến tính (LPC) KẾT LUẬN Nội dung đồ án tìm hiểu thành phần cấu trúc SDR, cấu trúc tiêu biểu SDR: cấu trúc SDR chuyển đổi trực tiếp, cấu trúc SDR lấy mẫu trung tần Cấu trúc máy thu máy phát SDR, giải vấn đề cấu trúc Và cuối cùng, đồ án nêu lên ứng dụng SDR mạng vô tuyến nhận thức (CR) – Vai trò SDR mạng CR THANKS FOR YOUR LISTENING THE END [...]... chi phí sử dụng phù hợp 2 Mối quan hệ giữa SDR và CR Hình 3.1: Mối quan hệ giữa SDR và CR 2 Mối quan hệ giữa SDR và CR Hình 3.2: So sánh giữa Vô tuyến thông thường, Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và Vô tuyến nhận thức 2 Mối quan hệ giữa SDR và CR Hình 3.3: So sánh sự thích nghi của CR và SDR 2 Mối quan hệ giữa SDR và CR Hình 3.4: Sơ đồ khối thực hiện Vô tuyến nhận thức dựa trên SDR 3 SDR và các giải... Chương III ỨNG DỤNG CỦA SDR TRONG MẠNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC 1 2 Khái niệm vô tuyến nhận thức (CR) Mối quan hệ giữa SDR và CR 3 SDR và một số giải thuật cải tiến cho CR 1 Khái niệm CR Tự thích ứng với các thiết kế Khả năng cảm nhận và đo lường các thông số về môi trường Cognitive Khả năng khai thác phổ linh hoạt Radio Cung cấp dạng xung tín hiệu và băng thông linh hoạt Điều chỉnh tốc độ dữ liệu, thích ứng năng... tiếp, cấu trúc SDR lấy mẫu trung tần Cấu trúc máy thu và máy phát SDR, cũng như giải quyết các vấn đề cơ bản trong các cấu trúc đó Và cuối cùng, đồ án nêu lên ứng dụng của SDR trong mạng vô tuyến nhận thức (CR) – Vai trò của SDR trong mạng CR THANKS FOR YOUR LISTENING THE END ...  Sử dụng OPQSK  Truyền dữ liệu với tốc độ cao  Mã hóa băng con  Mã hóa dự đoán tuyến tính (LPC) KẾT LUẬN Nội dung của đồ án đã tìm hiểu về thành phần cấu trúc của SDR, các cấu trúc tiêu biểu của SDR: cấu trúc SDR chuyển đổi trực tiếp, cấu trúc SDR lấy mẫu trung tần Cấu trúc máy thu và máy phát SDR, cũng như giải quyết các vấn đề cơ bản trong các cấu trúc đó Và cuối cùng, đồ án nêu lên ứng dụng. ..  Đặc điểm máy thu: • Độ nhạy đầu vào • Mức tín hiệu cần thu lớn nhất • Biểu đồ khối  Các dải tần số sử dụng 1 Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của SDR Bảng 2.1: Yêu cầu về công suất cho các giao diện vô tuyến 1 Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của SDR Bảng 2.2: Yêu cầu về độ nhạy cho các giao diện vô tuyến 1 Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của SDR Chuẩn giao diện Kênh đường lên Vô tuyến (MHz) GSM 900 Kênh đường xuống... Không sử dụng 1920 - 1980 2110 - 2170 190 1850 - 1910 1930 - 1990 80 UMTS FDD (CDMA 2000) UMTS TDD 1900 - 1920 1900 - 1920 (Châu Âu) 2010 - 2025 2010 - 2025 1850 - 1910 1850 - 1910 1930 - 1990 1930 - 1990 1910 - 1930 1910 - 1930 2400 - 2483.5 2400 - 2483.5 UMTS TDD (CDMA 2000) Bluetooth HIPERLAN/2 5150 - 5350 5150 - 5350 5470 - 5725 5470 - 5725 Bảng 2.3: Các dải tần số làm việc cho các giao diện vô tuyến. .. giao diện vô tuyến 2 Các cấu trúc của máy thu  Đặc tính của tín hiệu thu đầu vào:  Loại tín hiệu: Thực  Công suất thấp: < -107 (dBm)  Dải động cao: > - 15 (dBm)  Đặc tính của tín hiệu đầu ra:  Loại tín hiệu: Phức (I/Q)  Phổ: băng gốc với dải thông hơn 20(Mhz)  Dải rộng: Được giảm nhờ điều khiển hệ số tự động để đáp ứng các yêu cầu của bộ chuyển đổi tương tự số 2 Các cấu trúc của máy thu Hình ... Chương III ỨNG DỤNG CỦA SDR TRONG MẠNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC Khái niệm vô tuyến nhận thức (CR) Mối quan hệ SDR CR SDR số giải thuật cải tiến cho CR Khái niệm CR Tự thích ứng với thiết kế Khả cảm nhận. .. SDR Ứng dụng SDR mạng III IV vô tuyến nhận thức (CR) Kết luận Chương I TỔNG QUAN VỀ SDR Khái niệm SDR Cấu trúc SDR Các thành phần SDR Khái niệm SDR  Định nghĩa: Thiết bị vô tuyến có cấu trúc mềm. .. ứng lượng Thông tin bảo mật, chi phí sử dụng phù hợp Mối quan hệ SDR CR Hình 3.1: Mối quan hệ SDR CR Mối quan hệ SDR CR Hình 3.2: So sánh Vô tuyến thông thường, Vô tuyến định nghĩa phần mềm Vô