XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐA MODE ĐIỀU KHIỂN THIẾT LẬP CẤU HÌNH BẰNG PHẦN MỀM SOFTWARE DEFINED RADIO SDR

TẠP CHÍ ĐẠI HỌC SÀI GÒN Số 10 - Tháng 6/2012
XÂY D
ỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG THƠNG TIN VƠ
TUY
ẾN ĐA MODE ĐIỀU KHIỂN THIẾT LẬP CẤU HÌNH BẰNG
PH
ẦN MỀM
SOFTWARE DEFINED RADIO SDR
PH
ẠM PHÚ H
ÙNG
(*)
H
Ồ VĂN CỪU
(**)
HUỲNH LÊ MINH THI
ỆN
(***)
TĨM T
ẮT
Software Defined Radio là m
ột dạng mơ hình máy thu phát
vơ tuy
ến số thơng minh,
các thơng s
ố
k
ĩ
thu
ật cấu h
ình hệ thống được điều khiển thiết lập bằng phần mềm để thích

ứng với nhu cầu của ng
ười dùng chỉ cần một thiết bị đầu cuối đa mode, đa băng tần, có thể
s
ử dụng chung cho các hệ thống vơ tuyến với các tiêu
chu
ẩn khác nhau như hệ thống GSM,
CDMA, WCDMA, AMPS, D-AMPS, PDC và h
ệ thống di động số thế hệ 4G. B
ài viết trình
bày mơ hình c
ấu trúc, kết quả mơ phỏng về hệ thống vơ tuyến số SDR.
T
ừ khố:
mơ hinh, h
ệ thống, thơng tin vơ tuyến, phần mềm
ABSTRACT
Software Defined Radio SDR is one scheme of the intelligent radio systems used in
radio Terminal Multi Standard, Multi mode, Multi band frequency. It is studied for
applications of the mobile cellular systems with multi standards: GSM, CDMA, WCDMA,
AMPS, D-AMPS, PDC and fourth generation CDMA in mobile cellular systems. This paper
introduces an algorithm and the result simulation on Software Defined Radio system.
Keywords: Radio system, Software Defined Radio system and software
1. GIỚI THIỆU
(*) (**) (***)
H
ệ thống thơng tin vơ tuyến điều khiển
b
ằng phần mềm SDR
“Software defined
radio” là h

ệ thống vơ tuyến thơng minh, đa
mode, đa băng t
ần, được nghiên cứu ứng
d
ụng trong các mạng thơng tin vơ tuyến số
băng r
ộng, có thể sử dụng c
hung cho t
ất
c
ả
các h
ệ thống vơ tuyến theo các ti
êu chuẩn
k
ĩ
thu
ật khác nhau
. Như h
ệ
th
ống
di đ
ộng
tồn c
ầu GSM (Global Positioning
System), h
ệ thống di động trải phổ CDMA
(Wideband Code Division Multiple
Access), h

ệ thống di động trải phổ băng
(*)
ThS, VNPT Bình Thu
ận
(**)
TS, Trư
ờng Đại học Sài Gòn
(***)
ThS, Trường cao đẳng nghề TP. Hồ Chí Minh
rộng WCDMA, hệ thống điện thoại di
đ
ộng tiên tiến
AMPS (Advanced Mobile
Phone System), h
ệ thống điện thoại di
đ
ộng số tiên tiến, D
-AMPS (Digital
Advanced Mobile Phone System), h
ệ thống
đi
ện thoại di động cá nhân PHS và hệ
th
ống di động số 4G, dựa tr
ên nền tản
g s
ử
d
ụn
g thi

ết bị xử
lí tín hi
ệu số DSP (Digital
Signal Processor), FPGA, ASIC và các b
ộ
vi x
ử
lí t
ốc độ cao. SDR cho phép ng
ười
dùng ch
ọn lựa cấu h
ình hoạt động của các
h
ệ thống vơ tuyến khác nhau bằng cách cập
nh
ật phần mềm điều khiển tương ứng với
h
ệ thống đó,
đây là gi
ải pháp sẽ mang lại
hi
ệu quả kinh tế tốt cho người dùng và nhà
cung c
ấp dịch
v
ụ
[2].
PHẠM PHÚ HÙNG - HỒ VĂN CỪU – HUỲNH LÊ MINH THIỆN
2. CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÔ TUYẾN MỀM SDR

Hình 2.1. C
ấu trúc máy phát đa sóng mang
SDR là máy thu phát, s
ử dụng các bộ
vi xử lí DSP, FPGA, ASIC để thực hiện
ch
ứ
c năng nhi
ệm vụ chung cho các khối
trong h
ệ thống, từ khối xử
lí tín hi
ệu băng
t
ần gốc, dao động cao tần, khuếch đại công
su
ất cao tần và anten, đặc tính
k
ĩ
thu
ật của
các khối đều được điều chỉnh tự động để
thích h
ợp với các chuẩn
k
ĩ
thu
ật. Sơ đồ
kh
ối tiêu

bi
ểu của máy phát điều chế số
d
ạng đa sóng mang được minh họa như
hình 2.1. Tín hi
ệu ngõ vào của từng kênh
thành ph
ần, băng thông B, được trộn với
tín hi
ệu dao động tại tần số trung tần phát
0

đư
ợc viết như công thức
(2.1):
(2.1)
Hai tín hi
ệu điều chế I v
à Q tại ngõ ra
minh h
ọa nh
ư công thức (2.2), (2.3):
(2.2)
(2.3)
tín hi
ệu tại ngõ ra của các bộ điều chế được
t
ổng hợp và đưa đến khối trộn tần Mixer với
tín hi
ệu dao động phát có tần số

C

. D
ạng
tín hiệu RF được viết như công thức 2.4:
(2.4)
Máy thu đa sóng mang đư
ợc minh họa
như hình 2.2. B
ộ trộn tần xuống hoạt động
trong mi
ền số tương ứng các bộ dao động
n
ội trong máy thu. Sự lựa chọn kênh truyền
thành ph
ần đ
ược thực hiện bằng v
i
ệc sử
d
ụng các bộ lọc thông thấp số dựa tr
ên các
tín hi
ệu thông dải k
ênh
I và Q [1].
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐA MODE…
Hình 2.2. C
ấu trúc máy phát đa sóng mang
Ưu đi

ểm của máy thu số đa sóng mang
là nó giúp ti
ết kiệm chi phí phần cứng RF.
Vi
ệc ứng dụng
k
ĩ
thu
ật lấy mẫu nhanh, tốc
đ
ộ
l
ấy mẫu tín hiệu cao hơn tốc độ lấy mẫu
Nyquist s
ẽ cho phép cải thiện tỉ số SNR.
B
ộ lọc số được sử dụng để loại bỏ tín hiệu
không mong mu
ốn xung quanh tín hiệu
mong muốn. Độ lợi xử lí đạt được tính theo
công th
ức sau:
(2.5)
Trong đó B
IF
băng thông trung t
ần thu,
f
S
là tần số lấy mẫu. Tỉ số SNR của máy thu

trên t
ừng kênh thành phần được xác định
như công th
ức 3.5:
(2.6)
trong đó V
S
là đi
ện áp tín hiệu mong muốn
tại ngõ vào, V
N,RX
điện áp nhiễu, G
SNR
được
xác đ
ịnh bởi (2.6). Ví dụ: Cho bộ A
DC
14bit, đi
ện áp tín hiệu ngõ vào là 2V
pp
,
băng thông kênh truy
ền đơn là 200 KHz,
thì SNR máy thu
được tính là:
(2.7)
T
ỉ
s
ố SNR được dùng để xác định độ

nhạy máy thu. Tương ứng với một dạng
đi
ều chế số, thì
t
ỉ
s
ố SNR yêu cầu tối thiểu
là 10dB, v
ới tỉ số
l
ỗi bít BER chấp nhận
đư
ợc. Như vậy,
theo ví d
ụ trên thì
tín hi
ệu
thu có th
ể giảm
64.12 dB mà v
ẫn được thu
v
ới một thông số BER chấp nhận được.
Công su
ất ng
õ vào bộ ADC là
+4dBm
tương
ứng với điện áp v
ào đỉnh

–đ
ỉnh l
à
2V
pp
, tr
ở kháng v
ào là
200
Ω
, do đó công
su
ất tín hiệu tại ng
õ vào bộ ADC chỉ cần
đi
ều chỉnh sao cho đạt đ
ược một thông số
BER chấp nhận được là P
in
(dBm)=+4 –
64.12= - 60.12 dBm. N
ếu độ lợi của các
t
ần RF và IF là
40 dB thì
độ nhạy của máy
thu s
ẽ là
– 100.12 dBm.
3. H

Ệ THỐNG VÔ TUYẾN SỐ THÔNG
MINH CR
H
ệ thống vô tuyến thông minh CR
(cognitive radio) là m
ột máy thu phát có
th
ể nhận biết được sự biến đổi của kênh
truy
ền và tự động điều chỉnh tái lập cấu
ĐỘNG CƠ THI VÀO ĐẠI HỌC: YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ TUYỂN SINH
hình chuẩn nhờ gói phần mềm thông minh
đi
ều khiển phần nền của hệ thống vô tuyến
SDR. B
ộ máy th
ông minh này s
ẽ thực hiện
m
ột tập các vòng lặp điều khiển lồng vào
nhau t
ạo thành một chu
kì thông minh. CR
đư
ợc thực hiện nhờ ứng dụng các công cụ
như: gi
ải thuật phát sinh đa năng,
lí thuy
ết
quy

ết định dựa v
ào tình huống, mạng lưới
chuyển thông tin từ môi trường vô tuyến
đ
ến bộ máy thông minh và tiến hành điều
khi
ển theo thời gian thực nền vô tuyến
b
ằng bộ máy thông minh.
Mô hình m
ẫu của hệ thống vô tuyến
thông minh đư
ợc minh họa trên
hình 3.1,
bao g
ồm một nền phần cứng RFU và một
n
ền phần mềm RMU.
Hình 3.1: C
ấu h
ình hệ thống vô tuyến thông minh CR
Kh
ối RFU gồm có anten băng rộng, bộ
l
ọc RF, bộ trộn tần trực tiếp băng rộng Tx
và Rx, bộ lọc băng tần gốc, và bộ chuyển
đ
ổi AD/DA. Khối SPU cần có bộ xử
lí tín
hi

ệu số có khả năng tái cấu hình và công
su
ấ
t tiêu th
ụ thấp.
Kh
ối RMU trong SP gồm có ba bộ
qu
ản
lí là b
ộ quản
lí SDCR qu
ản
lí vi
ệc cài
đ
ặt phần mềm lúc đầu v
à tạo cơ sở dữ liệu
cho các tr
ạng thái của
waveform. B
ộ điều
khi
ển SDCR quản
lí s
ự cảm nhận phổ,
tr
ạng thái giao tiếp v
à RFU, SPU,
waveform và đưa ra cách hành đ

ộng phù
h
ợp. Bộ quan sát SDCR quản
lí s
ự giám
sát. Cường độ của mạng vô tuyến và số
lư
ợng
ngư
ời dùng
đư
ợc xác định tại bộ
đi
ều khiển SDCR và được kết hợp với
tr
ạng thái của cảm nhận phổ, RFU, SPU
sau đó hành đ
ộng cuối cùng được quyết
đ
ịnh trong bộ RMU.
4. XÂY D
ỰNG MÔ H
ÌNH
MÔ PH
ỎNG
Mô hình th
ử nghiệm hệ thống vô tuyến
SDR, s
ử dụng đ
ược các mạng di động hiệ

n
đang ho
ạt
đ
ộng tại Việt Nam nh
ư hình 4.1.
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐA MODE…
Hình 4.1: Mô hình th
ử nghiệm máy vô tuyến SDR
Hình 4.2: Gi
ải thuật chọn lựa hệ thống vô tuyến thử nghiệm
PHẠM PHÚ HÙNG - HỒ VĂN CỪU – HUỲNH LÊ MINH THIỆN
Hệ thống vô tuyến SDR được xây
d
ựng để n
h
ận tín hiệu từ các nhà cung cấp
d
ịch vụ khác nhau: GSM (2,5G), CDMA
(SFone), CDMA (EVN) và WCDMA (3G).
Máy tính đư
ợc kết nối với hệ thống vô
tuy
ến thông minh để cung cấp phần mềm
đi
ều khiển việc truy cập vào mạng theo các
chu
ẩn
k
ĩ

thu
ật đ
ược cấp phép. Giả
i thu
ật
l
ựa chọn hệ thống đ
ược minh họa như
hình
4.2. K
ết quả mô phỏng biểu diễn
các giá tr
ị
đo v
ề phổ, c
ường độ tín hiệu thu, hạn chế
c
ủa mô h
ình là hiện nay các nhà cung cấp
dịch vụ di động chỉ cung cấp các gói
Profile phần mềm điều khiển truy cập
m
ạng t
hông qua SIM, ph
ần mềm của từng
h
ệ thống đang còn là vấn đề bí mật do có lo
ng
ại đến việc làm SIM giả. Do đó, kết quả
mô ph

ỏng của đề tài được thực hiện độc
l
ập trên máy tính bằng phầm mềm AWR
theo các mô hình nh
ư sau:
4.1. Mô hình kênh truy
ền vô tuyến số
đi
ều chế QPSK
Tham s
ố
k
ĩ
thu
ật:
- Ngu
ồn tín hiệu đầu v
ào: 2Mbps,
4QAM
- Tần số tín hiệu phát RF: 1,5GHz
Hình 4.3. Sơ đ
ồ khối máy phát vô tuyến điều chế số QPSK
Hình 4.4. Sơ đ
ồ khối máy thu vô tuyến giải điều c
h
ế số QPSK
PHẠM PHÚ HÙNG - HỒ VĂN CỪU – HUỲNH LÊ MINH THIỆN
Hình 4.5. Sơ đồ khối máy phát và thu số dạng tổng quát để kiểm tra thông số BER
Hình 4.6. K
ết quả đo BER tr

ên kênh truyền vô tuyến số
AWGN, QPSK
4.2. Mô hình kênh truy
ền vô tuyến số HRF
AMP_B
BPFB
LOSS=0 dB
NOISE=RF Budget only
BPFB
LOSS=0 dB
NOISE=RF Budget only
LPFB
LOSS=0 dB
NOISE=RF Budget only
IN OUT
LO
MIXER_B
LO2IN=-25 dB
OUT2IN=-25 dB
PIN=0 dBm
PINUSE=IN2OUTH Only
IN OUT
LO
MIXER_B
LO2IN=-25 dB
OUT2IN=-25 dB
PIN=0 dBm
PINUSE=IN2OUTH Only
TONE
ID=A6

FRQ=17 GHz
PWR=13 dBm
PHS=0 Deg
CTRFRQ=
SMPFRQ=
ZS=_Z0 Ohm
T=_TAMB DegK
NOISE=Auto
PNMASK=
PNOISE=No phase noise
TONE
ID=A7
FRQ=10 GHz
PWR=13 dBm
PHS=0 Deg
CTRFRQ=
SMPFRQ=
ZS=_Z0 Ohm
T=_TAMB DegK
NOISE=Auto
PNMASK=
PNOISE=No phase noise
TP
ID=Image Filter1
TP
ID=RX signal1
TP
ID=aftChannel1
TP
ID=befChannel1

TP
ID=TP1
R D
IQ
1 2
3
45
RCVR
ID=A13
PORTDOUT
P=1
Amplifier Image
Rejection
Filter
17GHz LO
Channel
Selection
Filter
LPF Filter
1st
Down
Convert
Quadrature
Mixer
10GHz LO
Anten_Rx
Single Conversion Heterodyne Reception System
Hình 4.7. Sơ đ
ồ máy
thu đơn HRF

PHẠM PHÚ HÙNG - HỒ VĂN CỪU – HUỲNH LÊ MINH THIỆN
Nguồn tín hiệu đầu vào: M-PSK, M-
QAM
- T
ần số tín hiệu phát RF: 27 GHz
- S
ử dụng bộ lọc thông dải để loại bỏ
tín hi
ệu tần số ảnh. Tần số tín hiệu ảnh: 7
GHz
- T
ần số IF là 10 GHz.
- T
ần số tín hiệu dao động của bộ giải
đi
ều chế khôi
ph
ục
tín hi
ệu
băng t
ần gốc là
10 GHz.
K
ết quả mô phỏng
Phổ tín hiệu
5 10 15 20 25 30 35 40
Frequency (GHz)
Spectrum Before and After Image Rejection Filter
-60

-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
DB(PWR_SPEC(TP.RX signal,50,4,1,0,-1,1,-1,1,0,0,0,0,0)) (dBm)
Single vs Direct Conversion
DB(PWR_SPEC(TP.Image Filter,50,4,1,0,-1,1,-1,1,0,0,0,0,0)) (dBm)
Single vs Direct Conversion
DB(|S21_SS(VNA_SS.M1)|)
Image Rejection Filter
Hình 4.8. Ph
ổ
tín hi
ệu M
-PSK
5 10 15 20 25 30 35 40
Frequency (GHz)
Spectrum Before and After Image Rejection Filter

-60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
DB(PWR_SPEC(TP.RX signal,50,4,1,0,-1,1,-1,1,0,0,0,0,0)) (dBm)
Single vs Direct Conversion
DB(PWR_SPEC(TP.Image Filter,50,4,1,0,-1,1,-1,1,0,0,0,0,0)) (dBm)
Single vs Direct Conversion
DB(|S21_SS(VNA_SS.M1)|)
Image Rejection Filter
Hình 4.9. Ph
ổ tín hiệu M
-QAM
Chòm sao tín hi
ệu
:
-1 -0.5 0 0.5 1

Direct IQ
-1
-0.5
0
0.5
1
IQ(TP.TP0,200,1,0,0,0,0)
Single vs Direct Conversion
IQ(TP.TPIQ1,200,1,0,0,0,0)
Single vs Direct Conversion
-1 -0.5 0 0.5 1
Single Conversion IQ
-1
-0.5
0
0.5
1
IQ(TP.TP0,200,1,0,0,0,0)
Single vs Direct Conversion
IQ(TP.TPIQ,200,1,0,0,0,0)
Single vs Direct Conversion
Hình 4.10. Chòm sao 16-PSKvà 16QAM
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐA MODE…
4.3. Mô ph
ỏng kênh truyền WIMAX
di đ
ộng IEEE 802.16e
4.3.1. Tham s
ố
k

ĩ
thu
ật:[6]
- T
ần số sóng mang: 3.5 GHz. Kích
thư
ớc FFT: 2048, 1024, 512 và 128.
Mã
Cyclic prefix: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32. Ki
ểu
điều chế tín hiệu: QPSK r=1/2, QPSK
r=3/4, 16QAM r=1/2, 16QAM r=3/4,
64QAM r=1/2, 64QAM r=2/3, 64QAM
r=3/4.
4.3.2. Sơ đ
ồ khối ph
át
RND_D
ID=A1
M=2
RATE=
TP
ID=IQ_TX1
TP
ID=TP1
WiMAX
Mobile
R
Rndmzr
1

2
3
SUBCKT
ID=S1
NET="WiMAX_MBL_RNDMZR"
Rate_ID=Rate_ID
UD_mode=UD_mode
DataPayload=DataPayload
FCH=Off
FRMLEN=NumOnSyms
NFFT=NFFT
WiMAX
FEC
Mobile
SUBCKT
ID=S2
NET="WiMAX_MBL_FEC"
Rate_ID=Rate_ID
DataPayload=DataPayload
Intrlvr
WiMAX
Mobile
SUBCKT
ID=S3
NET="WiMAX_MBL_ILVR"
Rate_ID=Rate_ID
DataPayload=DataPayload
n=1
WiMAX
Repeat

Mobile
SUBCKT
ID=S4
NET="WiMAX_MBL_REPEAT"
Rate_ID=Rate_ID
NREP=1
BLKSZ=10
WiMAX
Mapper
Mobile
SUBCKT
ID=S5
NET="WiMAX_MBL_MAPPER"
Rate_ID=Rate_ID
WiMAX
Pilot
Mobile
SUBCKT
ID=S6
NET="WiMAX_MBL_PILOT"
ID_Cell=5
Segment=Segment
FRMLEN=NumOnSyms
NFFT=NFFT
D
P
WiMAX
Mod
OFDMA
Mobile

1
2
3
SUBCKT
ID=S7
NET="WiMAX_MBL_MOD"
UD_mode=UD_mode
NFFT=NFFT
Preamble=Preamble
NumOnSyms=NumOnSyms
NumOffSyms=NumOffSyms
Segment=Segment
IDCELL=IDCELL
PermBase=PermBase
G=G
NomBW_MHz=NomBW_MHz
CarrierFreq_MHz=CarrierFreq_MHz
AvgOutPwr_dBm=AvgOutPwr_dBm
PORTDOUT
P=2
PORTDOUT
P=3
PORTDOUT
P=4
Data Subcarriers
Pilot Subcarriers
Randomization Sequence
Anten_Tx
Hình 4.11. Sơ đ
ồ máy phát WiMAX

Anten_Rx
D
P
WiMAX
DeMod
OFDMA
Mobile
1 2
3
SUBCKT
ID=S1
NET="WiMAX_MBL_DMOD"
WiMAX
DeRep
Mobile
SUBCKT
ID=S2
NET="WiMAX_MBL_DREPEAT"
Rate_ID=Rate_ID
NREP=1
BLKSZ=10
DeIlvr
WiMAX
Mobile
SUBCKT
ID=S3
NET="WiMAX_MBL_DLVR"
Rate_ID=Rate_ID
DataPayload=DataPayload
n=1

TP
ID=TP1
PORTDOUT
P=1
TP
ID=IQ_RX1
QAM_SFTM
ID=A1
1 2
3 4
SYM2B_SFT
ID=A2
BITSYM=
BITORD=Auto
WiMAX
Decoder
Mobile
SUBCKT
ID=S4
NET="WiMAX_MBL_DECODER"
Rate_ID=Rate_ID
DataPayload=DataPayload
WiMAX
DeRndmzr
Mobile
R
1
2
3
SUBCKT

ID=S5
NET="WiMAX_MBL_DERNDMZR"
PORTDIN
P=2
Hình 4.12. Sơ đ
ồ máy thu WiMAX
4.3.3. Kết quả mô phỏng
Ph
ổ tín hiệu thu phát
3480 3490 3500 3510 3520
Frequency (MHz)
Spectrum
-350
-300
-250
-200
-150
Signal Level (dBm)
TX Output (dBm)
DUT Input (dBm)
LNA Output (dBm)
Hình 4.13. Ph
ổ tín hiệu thu phát OFDM
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐA MODE…
Chòm sao tín hi
ệu
-3 -2 -1 0 1 2 3
IQ
-3
-2.5

-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Ref
Meas
-2 -1 0 1 2
IQ
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
Ref
Meas
Hình 4.14. Chòm sao 4PSK/16QAM
Đ
ồ thị BER
-105 -100 -95

Received Signal Level (dBm)
So sánh BER
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Bit Error Rate
QPSK r=3/4
QPSK r=1/2
16QAM r=1/2
16QAM r=3/4
64QAM r=1/2
64QAM r=2/3
64QAM r=3/4
Hình 4.15. Đ
ồ thị BER của kênh truyền WIMAX di động ứng với các kiểu điều chế
4.4. Kênh truy
ền WCDMA Uplink
Mô hình kênh WCDMA Uplink áp d
ụng máy phát tr
ên thiết bị cầm tay và máy thu tại
tr
ạm gốc.
PORTDOUT
P=2
WCDMA
(UL)

DPDCH
1
2
SUBCKT
ID=S2
NET="UL_DPDCH_Enc"
CodeD=CodeD
LevelDPDCH=LevelDPDCH dB
PORTDOUT
P=1
Scrmblr
WCDMA_SCRM
ID=A2
SCRMTYPE=Uplink Long
SCRMCODE=0
RATE=3.84 MHz
1
2
3
ADD
ID=A1
PRIMINP=2
NIN=2
PHASE
ID=A6
SHFT=90 Deg
1
2
3
MULT

ID=A5
PRIMINP=0
CEMODE=Complex domain
NIN=2
1 2
3
IQ_MOD
ID=A4
OUTLVL=OutSigLevel
OLVLTYP=Avg. Power (dBW)
SYMRATE=3.84 MHz
CTRFRQ=CenterFrq Hz
PLSTYP=Root Raised Cosine
ALPHA=0.22
PLSLN=
WCDMA
(UL)
DPCCH
SUBCKT
ID=S1
NET="UL_DPCCH_Enc"
CodeC=CodeC
LevelDPCCH=LevelDPCCH dB
DPDCH
DPCCH
TP
ID=Anten_TX
Hình 4.16. Sơ đ
ồ máy phát WCDMA
Uplink trong MS

PHẠM PHÚ HÙNG - HỒ VĂN CỪU – HUỲNH LÊ MINH THIỆN
PORTDOUT
P=3
PORTDOUT
P=2
PORTDIN
P=1
WCDMA
DPDCH
D
C
Dec
(UL)
1 2
3
SUBCKT
ID=S2
NET="UL_DPDCH_Dec"
CodeD=CodeD
DELAY
REMOVE_DLY
ID=A6
SMPSKIP=
Scrmblr
WCDMA_SCRM
ID=A4
SCRMTYPE=Uplink Long
SCRMCODE=0
RATE=3.84 MHz
(x+a)*b+c

a b c
1
2 3 4
5
SCALE
ID=A5
PRESCL=0
SCL=0.5
PSTSCL=0
f*(x)
CONJ
ID=A3
1
2
3
MULT
ID=A2
PRIMINP=0
CEMODE=Complex domain
NIN=2
1 2
3 4
IQ_DMOD
ID=A1
Uplink DPCH RX
Decoded data
CRC error
Hình 4.17. Sơ đ
ồ máy thu WCDMA Uplink tại các BS
Tham s

ố kĩ thuật
T
ần số hoạt động kênh: 1920MHz. Tốc độ chip chuỗi trải phổ: 3.84MHz. Kiểu điều
ch
ế số: M
-QAM. Băng thông kênh WCDMA: 3.8MHz. T
ốc độ dữ liệu: 12.2 Kbps
K
ết quả mô phỏng
1910 1915 1920 1925 1930
Frequency (MHz)
Spectrum
-250
-200
-150
-100
-50
Signal & ACI (dBm)
Signal (dBm)
ACI (dBm)
-132 -128 -124 -120 -116 -112 -108
Signal level (dBm)
BER
.001
.01
.1
1
BER
Local Area BS
Reference BER

Wide Area BS
Medium Range BS
Hình 4.18. Ph
ổ tín hiệu
Hình 4.19. Đ
ồ thị BER
5. K
ẾT LUẬN
Bài vi
ết
trình bày c
ấu trúc của hệ thống
SDR, h
ệ thống vô tuyến thông minh. Xây
dựng các mô hình mô phỏng, mô hình mô
ph
ỏng các hệ thống SDR. Các kết quả mô
ph
ỏng tạo tiền đ
ề để nghi
ên cứu phát triển
h
ệ thống vô tuyến SDR.
Hư
ớng nghiên cứu tiếp theo là cải tiến
và t
ối ưu hóa các giao thức hoạt động, các
gói ph
ần mềm nhằm sử dụng tối đa các tài
nguyên vô tuyến cũng như của hệ thống.

Nghiên c
ứu thử nghiện mô hình theo nhiều
tham s
ố thay đổi khác nhau để tổng kết
đánh giá mô h
ình một cách hoàn chỉnh.
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO
1. Nguy
ễn Phạm Anh Dũng, Phạm Khắc Kỷ, Hồ Văn Cừu (2004),
“Ứng dụng kỹ thuật
điều chế đa sóng mang trực giao OFDM trong thông tin di động CDMA,” Trang 33 -
40, Chuyên san các công trình nghiên cứu - Triển khai viễn thông và công nghệ thông
tin số 12, tháng 8-2004, Bộ Bưu Chính Viễn thông.
2. Vincent J, Kovarik Jr, Harris Corporation (2007), “Software Defined Radio The
Software Communications Architecture”, John Willey & Son.
3. Hüseyin Arslan (2007), “Cognitive Radio, Software Defined Radio, and Adaptive
Wireless Systems”, Springer.
4. Vito Giannini, Jan Craninckx, Andrea Baschirotto (2008), “Baseband Analog Circuits
for Software Defined Radio”, Springer.
5. Bruce A. Fette (2006), “Cognitive Radio Technology”, Newnes.
6. Dr. L. Hanzo and others (2002), “Adaptive Wireless Transceiver”, Wiley, Great
Britain.
7. Wang Weizheng (1996), “Communication Toolbox for Matlab Simulink”, The Math
Works Inc, 24 prime park Way, Mass.0l760-1500.
* Nh
ận bài ngày 31/1/2011. Sữa chữa xong 14/6/2012. Duyệt đăng 20/6/2012.