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

Nhóm 5


Tóm tắt nội dung:

I

II

Tổng quan về SDR

Phân tích cấu trúc SDR

Ứng dụng của SDR trong mạng
III

IV

vô tuyến nhận thức (CR)

Kết luận


Chương
I

TỔNG QUAN VỀ SDR

1.
2.
3.

Khái niệm SDR
Cấu trúc của SDR
Các thành phần cơ bản của SDR


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


1. Khái niệm SDR

KHẢ NĂNG ĐỊNH LẠI CẤU HÌNH

KHẢ NĂNG KẾT NỐI ĐỒNG THỜI KHẮP NƠI

SDR

KHẢ NĂNG ĐIỀU HÀNH KẾT HỢP


2. Cấu trúc SDR

Hình 1.2: SDR lấy mẫu trung tần


2. Cấu trúc SDR

Hình 2: SDR lấy mẫu trung tần

Hình 1.3: SDR chuyển đổi trực tiếp


2. Cấu trúc SDR

Hình 1.4: Cấu trúc chung của SDR


3. Những thành phần cơ bản của 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

1.
2.
3.

Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của SDR
Các cấu trúc máy thu
Các cấu trúc máy phát


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

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 ( 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 các 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 2.1: Cấu trúc máy thu chuyển đổi trực tiếp


2. Các cấu trúc của máy thu

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


2. Các cấu trúc của máy phát

Hình 2.3: Cấu trúc máy phát chuyển đổi trực tiếp


2. Các cấu trúc của 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

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 lượng
Thông tin bảo mật, 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