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

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Đồ án: Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR)

và ứng dụng trong mạng vô tuyến nhận thức (CR)

Nhóm 5

Trang 4

1 Khái niệm SDR

 Định nghĩa: Thiết bị vô tuyến có cấu trúc mềm (SDR) là thiết bị trong

đó việc số hóa tín hiệu thu được thực hiện tại một tầng nào đó xuôi dòng từ anten, tiêu biểu là sau khi lọc dải rộng, khuyếch đại tạp âm nhỏ

và hạ tần xuống tần số thấp hơn trong các tầng tiếp theo, quá trình số hóa tín hiệu phát diễn ra ngược lại Việc xử lý tín hiệu số trong các khối chức năng có khả năng định lại cấu hình và mềm dẻo, xác định các đặc điểm của thiết bị vô tuyến

Hình 1.1: Sơ đồ khối SDR

Trang 5

KHẢ NĂNG ĐỊNH LẠI CẤU HÌNH

SDR KHẢ NĂNG KẾT NỐI ĐỒNG THỜI KHẮP NƠI

1 Khái niệm SDR

KHẢ NĂNG ĐIỀU HÀNH KẾT HỢP

Trang 6

2 Cấu trúc SDR

Hình 1.2: SDR lấy mẫu trung tần

Trang 7

Hình 2: SDR lấy mẫu trung tần

Hình 1.3: SDR chuyển đổi trực tiếp

Trang 8

Hình 1.4: Cấu trúc chung của SDR

Trang 9

Click to add title in here

KHỐI CAO TẦN ĐƯỢC TÍCH HỢP

SDR BỘ CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ

3 Những thành phần cơ bản của SDR

MẠCH XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ

Trang 11

1 Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của SDR

 Đặc điểm máy phát:

• Mức công suất ra

• Dải điều khiển công suất

• Những nhiễu xạ giả

 Đặc điểm máy thu:

• Độ nhạy đầu vào

• Mức tín hiệu cần thu lớn nhất

• Biểu đồ khối

 Các dải tần số sử dụng

Trang 12

Bảng 2.1: Yêu cầu về công suất cho các giao diện vô tuyến

Trang 13

Bảng 2.2: Yêu cầu về độ nhạy cho các giao diện vô tuyến

Trang 14

Bảng 2.3: Các dải tần số làm việc cho các giao diện vô tuyến

Chuẩn giao diện

Vô tuyến

Kênh đường lên (MHz) Kênh đường xuống ( MHz) Khoảng song công (MHz)GSM 900 890 - 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 1881.792 - 1897.344 Không sử dụng UMTS FDD

Châu Âu 1920 - 1980 2110 - 2170 190UMTS FDD

(CDMA 2000) 1850 - 1910 1930 - 1990 80

UMTS TDD (Châu Âu)

1900 - 1920

2010 - 2025

1900 - 1920

2010 - 2025 UMTS TDD

5470 - 5725

5150 - 5350

5470 - 5725

Trang 15

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

Trang 16

Hình 2.1: Cấu trúc máy thu chuyển đổi trực tiếp

Trang 17

Hình 2.2: Cấu trúc máy thu biến đổi tần nhiều lần

Trang 18

2 Các cấu trúc của máy phát

Hình 2.3: Cấu trúc máy phát chuyển đổi trực tiếp

Trang 19

2 Các cấu trúc của máy phát

Hình 2.4: Cấu trúc máy phát biến đổi tần nhiều lần

Trang 20

ỨNG DỤNG CỦA SDR TRONG MẠNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC

Chương

III

1 Khái niệm vô tuyến nhận thức

(CR)

2 Mối quan hệ giữa SDR và CR

3 SDR và một số giải thuật cải tiến

cho CR

Trang 21

1 Khái niệm CR

Tự thích ứng với các thiết kế

Khả năng cảm nhận và đo lường các thông số về môi trường

Khả năng khai thác phổ linh hoạt

Cung cấp dạng xung tín hiệu và băng thông linh hoạt

Điều chỉnh tốc độ dữ liệu, thích ứng năng lượng Thông tin bảo mật, chi phí sử dụng phù hợp

Cognitive

Radio

Trang 22

Hình 3.1: Mối quan hệ giữa SDR và CR

Vô tuyến thông minh

Cơ cấu thông minh (Cognitive Engine) Chức năng các lớp cao hơn

SDR

Cảm biến phần cứng và môi trường

vô tuyến

Trang 23

Hình 3.2: So sánh giữa Vô tuyến thông thường, Vô tuyến định

nghĩa bằng phần mềm và Vô tuyến nhận thức

Trang 24

Hình 3.3: So sánh sự thích nghi của CR và SDR

SDR thích nghi với môi trường mạng

CR thích nghi với môi trường phổ

Trang 25

Hình 3.4: Sơ đồ khối thực hiện Vô tuyến nhận thức dựa trên

SDR

Anten băng rộng

Bộ ghép song công

Cổng định thời

Điều khiển công suất phát (TPC)

Bộ tổng hợp thích ứng

Phát hiện thuê bao được cấp phép

(IPD)

Tự cấu hình thông tin/

Phối hợp lựa chọn

Trang 26

3 SDR và các 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 dữ liệu với tốc độ cao

 Mã hóa băng con

 Mã hóa dự đoán tuyến tính (LPC)

Trang 27

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 của SDR trong mạng vô tuyến nhận thức (CR) – Vai trò của SDR trong mạng CR

KẾT LUẬN

Trang 28

THANKS FOR YOUR

LISTENING

THE END

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	1,01 MB