đề thi môn kỹ thuật máy tính

đề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tínhđề thi môn kỹ thuật máy tính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH

-VIỄN THÔNG -

Môn: Hệ thống viễn thông 2

Mã môn học: TESY431364

Đề số 1

Thời gian: 75 phút

Được phép sử dụng tài liệu

Câu 1: (3 điểm)

Trình bày các vấn đề của bộ thu quang?

Đáp án câu 1:

Bộ thu quang chuyển ngược tín hiệu quang thành dạng điện và khôi phục dữ liệu đã phát Thành phần chính của bộ thu quang là bộ tách sóng quang (photodetector) Bộ tách sóng quang chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện (dòng điện) nhờ hiện tượng quang điện

Những yêu cầu đối bộ tách sóng quang tương tự như đối nguồn quang:

- Bộ tách sóng quang có độ nhạy cao, đáp ứng nhanh, nhiễu thấp, chi phí thấp và độ tin cậy cao

- Kích thước của bộ tách sóng quang nên phù hợp với kích thước lõi sợi quang

Bộ tách sóng quang đáp ứng tốt các yêu cầu được tạo bằng các vật liệu bán dẫn

Bộ thu quang có thể có bộ khuếch đại và các bộ lọc để xử lý tín hiệu điện

Một mạch quyết định trong bộ thu quang để khôi phục lại các luồng bit 1 và 0

Hiệu suất bộ thu quang được đo bằng tỉ lệ lỗi bit (BER) BER<10-9 được yêu cầu đối các hệ thống sóng ánh sáng

Độ nhạy thu của bộ tách sóng quang chính là một lượng nhỏ nhất của công suất quang được yêu cầu để thu được BER mong muốn Bộ thu quang có độ nhạy cao

Câu 2: (4 điểm)

Trình bày các giao thức chuyển tiếp thích nghi (Adaptive Relaying Protocols) trong truyền

thông hợp tác (Cooperative Communication)?

Đáp án câu 2:

Việc chuyển tiếp cố định có ưu điểm là thực thi dễ dàng nhưng nhược điểm là hiệu quả sử dụng băng thông thấp Nhược điểm này là bởi vì một nữa tài nguyên kênh (tài nguyên thời gian) được chỉ định cho nút chuyển tiếp (Relay) để thực hiện truyền, điều này làm giảm tốc độ tổng cộng Đặc biệt nhất là khi kênh nguồn-đích không phải rất xấu, bởi vì trong điều kiện vô tuyến, một

tỉ lệ lớn của các gói được phát bởi nút nguồn đến nút đích có thể được nhận đúng bởi nút đích

và việc truyền của nút chuyển tiếp là lãng phí

Đề khắc phục nhược điểm này, các giao thức chuyển tiếp thích nghi có thể được phát triển để cải tiến hiệu quả sử dụng phổ Chúng ta quan tâm hai chiến lược: chuyển tiếp DF lựa chọn và chuyển tiếp tăng cường (incremental)

- Trong mô hình chuyển tiếp DF lựa chọn, nếu tỉ số tín hiệu trên nhiễu của tín hiệu được nhận

ở nút chuyển tiếp vượt một mức ngưỡng đã biết (ngưỡng giải mã), nút chuyển tiếp giải mã tín hiệu được nhận và chuyển tiếp thông tin đã được giải mã đến đích Mặc khác, nếu kênh truyền giữa nút nguồn và nút chuyển tiếp chịu đựng fading rất xấu đến nỗi tỉ số tín hiệu trên nhiễu tại nút chuyển tiếp thấp dưới ngưỡng, nút chuyển tiếp không giúp đỡ (không làm gì cả)

- Chuyển tiếp tăng cường (incremental): Giả sử có một kênh phản hồi (feedback) từ đích đến

tiếp nếu nó đã nhận đúng bản tin của nút nguồn trong pha truyền đầu tiên (từ nguồn đến nút chuyển tiếp và nút đích), vì vậy, nút chuyển tiếp không cần phát thông tin đến nút đích Giao thức này có hiệu quả sử dụng phổ tốt nhất trong số các giao thức đã được mô tả trước đây bởi vì nút chuyển tiếp không luôn luôn cần phát thông tin, và vì vậy pha truyền thứ hai (từ nút chuyển tiếp đến nút đích) trở nên phụ thuộc cơ hội (opportuninistic) vào điều kiện trạng thái kênh của kênh trực tiếp giữa nút nguồn và nút đích

Câu 3: (3 điểm)

Cho mô hình hệ thống Underlay như hình bên dưới:

ST

PR

SR

I

N 0

P ST

2 1

h

2 2

h

Trong đó:

2

1

h và h22là các độ lợi kênh truyền từ nguồn không dây thứ cấp ST (Secondary Transmitter) đến đích không dây thứ cấp SR (Secondary Receiver) và từ nguồn không dây thứ cấp ST đến

bộ thu sơ cấp PR (Primary Receiver) tương ứng Giả sử rằng h12và h22có phân bố theo luật

số mũ với hàm mật độ xác xuất (pdf) và hàm phân bố xác xuất tích lũy (CDF) tương ứng như sau:

 

2

i i

x i h

f x e

 

i

x h

F x  e

với i  1, 2 , 2  

2

Pr

h

F x  h x

 và x  , 0

P ST là công suất phát lớn nhất của nguồn không dây thứ cấp ST,

I là giới hạn can nhiễu tại bộ thu sơ cấp PR,

N 0 là phương sai (variance) tại đích không dây thứ cấp SR

a) (1 điểm) Tìm công suất phát lớn nhất P ST của nguồn không dây thứ cấp ST

b) (1 điểm) Tính xác xuất không giải mã (P op) được tín hiệu của nguồn thứ cấp ST tại đích thứ cấp SR (xác xuất dừng):

2 1 0

Pr ST

op

th

P h P

trong đó, P ST được lấy từ câu a), thlà tỉ số tín hiệu trên nhiễu mong muốn (SNR)

c) (1 điểm) Nhận xét kết quả câu b)

Đáp án câu 3:

a) Để không ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ của mạng sơ cấp (primary network), công

suất can nhiễu đến bộ thu sơ cấp PR phải nhỏ hơn giới hạn can nhiễu I, ta có:

2

2

I

h

trong đó, P là công suất phát của nút nguồn thứ cấp ST

Do đó, công suất phát lớn nhất P ST được đưa ra như sau:

2 2

ST

I P h



b) Sử dụng P ST ở câu a), ta thực hiện biết đổi sau:

2

2

0

ST op

th th

Q

P

h I





Trong đó:

0

I Q

N

Sử dụng hàm mật độ xác xuất (pdf) 2 

i

h

f x và hàm phân bố xác xuất tích lũy (CDF) 2 

i

h

F x

với i  1, 2 , ta được:

2

2 1

2

2 2

2 1 0

th

th

x Q op

th

h

Q x

th

Q Q



  









  



 





c) Nhận xét: từ kết quả op

P trong câu b, xác xuất không giải mã được tín hiệu của nguồn

ST tại đích SR giảm khi: Q tăng hay giới hạn can nhiễu I tại bộ thu sơ cấp PR tăng