Tải bản đầy đủ (.pdf) (19 trang)

Báo cáo môn học các mạng thông tin vô tuyến (5)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.15 MB, 19 trang )

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG I

------

MƠN HỌC
CÁC MẠNG THƠNG TIN VƠ TUYẾN

Đề tài :
“Vơ tuyến khả tri và
phân tích hiệu năng cảm nhận phổ tần”
Giảng viên: THẦY NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Họ và tên:

Hà Long Quyền

Lớp :

D18CQVT05-B

Mã sinh viên:

B18DCVT341

STT:

56

Hà Nội, tháng 5/2022



Mục lục
A. Vơ tuyến khả tri ............................................................................................... 3
Câu 1: Trình bày ý tưởng và khái niệm vô tuyến khả tri ?.................................... 3
Câu 2: Trình bày chu trình nhận thức trong mạng vơ tuyến khả tri CRN. ........... 4
Câu 3: Trình bày tóm tắt mơ hình kiên trúc hệ thống vơ tuyến khả tri ................. 5
Câu 4: Trình bày tóm tắt chức năng và hoạt động của hệ thống vô tuyến khả tri 6
Câu 5: Trình bày tóm tắt kiến trúc vật lý của hệ thống vô tuyến khả tri. ............. 9
Câu 6: Trình bày sơ đồ khối thực hiện vơ tuyến khả tri CR dựa trên SDR. ....... 11
Câu 7 : Trình bày các thành phần cơ bản của vơ tuyến khả tri CR để lựa chọn
tần số động........................................................................................................... 13
B. Phân tích hiệu năng các kỹ thuật cảm nhận phổ tần dựa vào phát hiện
nhất quán, phát hiện năng lượng, phát hiện đặc trưng trong mạng vô tuyến
khả tri đơn băng SB-CRN. ................................................................................... 14
I. Các kĩ thuật cảm nhận phổ tần đơn băng ....................................................... 14

II.

1.

Phát hiện nhất quán................................................................................. 14

2.

Phát hiện năng lượng .............................................................................. 15

3.

Phát hiện đặc trưng ................................................................................. 15
Hiệu năng các kĩ thuật cảm nhận phổ tần ................................................... 16


2|Page


A.

Vơ tuyến khả tri

Câu 1: Trình bày ý tưởng và khái niệm vô tuyến khả tri ?
Vô tuyến khả tri CR (Congitive Radio) là một công nghệ mới, được nghiên cứu để
cho phép đầu cuối vơ tuyến có thể cảm nhận, nhận biết và sử dụng linh hoạt bất kì
phổ tần số vô tuyến hiện hữu nào tại thời điểm đã định.
❖ Ý tưởng
Tần số vô tuyến là một tài nguyên khan hiếm, Mặc dù phổ tần ngày càng khan
hiếm nhưng hiệu suất sử dụng phổ tần lại thấp. Theo Ed Thomas “ Nếu xét tồn bộ
giải tần số vơ tuyến từ 0 đến 100 GHz và quan trắc ở một thời gian và khơng gian
cụ thể, thì chỉ có từ 5% đến 10% lượng phổ tần được sử dụng”. Như vậy, hơn 90%
tài nguyên phổ tần vô tuyến bị lãng phí, khơng được sử dụng triệt để.
Do vậy u cầu bức thiết đặt ra là sử dụng hết, sử dụng hiệu quả và sử dụng triệt để
tài nguyên khan hiếm này. Vô tuyến khả tri giải quyết vấn đề này.

❖ Khái niệm
Định nghĩa “vơ tuyến khả tri” được nhìn nhận theo rất nhiều cách khác nhau. Vô
tuyến khả tri thường được coi là “…một vơ tuyến có thể nhận biết được mơi
trường xung quanh và thích ứng một cách khả tri”, nghĩa là vô tuyến khả tri là một
thiết bị vơ tuyến linh hoạt và có khả năng nhận thức (khả tri), có thể thích ứng các
tham số của nó theo sự thay đổi của mơi trường, theo u cầu của người dùng và
các yêu cầu của những người dùng vô tuyến khác cùng chia sẻ môi trường phổ.

3|Page



Câu 2: Trình bày chu trình nhận thức trong mạng vơ tuyến khả tri
CRN.
Chu trình nhận thức của CR
Ta tóm tắt ba bước cơ bản trong chu trình thơng minh: cảm nhận phổ, phân tích
phổ và quyết định phổ như sau:
1. Cảm nhận phổ: Vô tuyến khả tri giám sát các băng phổ khả dụng, nắm bắt
các thông tin của chúng và sau đó phát hiện ra các hố phổ.
2. Phân tích phổ: Các đặc tính của hố phổ có được thơng qua cảm nhận phổ sẽ
được ước tính.
3. Quyết định phổ: Vô tuyến khả tri quyết định tốc độ dữ liệu, chế độ truyền và
băng tần truyền. Sau đó, băng phổ phù hợp sẽ được chọn thông qua các đặc
tính phổ và yêu cầu của người dùng.

Một khi băng phổ hoạt động đã được quyết định, thì việc truyền thơng có thể được
thực hiện qua băng phổ này. Tuy nhiên, vì mơi trường vơ tuyến thay đổi theo thời
gian và không gian, nên vô tuyến khả tri phải theo dõi những thay đổi của môi
trường vô tuyến. Nếu băng phổ hiện đang sử dụng trở nên rỗi, thì chức năng dịch
chuyển phổ, được thực hiện để cung cấp việc truyền liên tục. Bất kì thay đổi nào
của mơi trường trong suốt quá trình truyền như xuất hiện người dùng sơ cấp, hoạt
động của người dùng hoặc sự biến đổi lưu lượng đều phải được điều chỉnh kịp
thời.

4|Page


Câu 3: Trình bày tóm tắt mơ hình kiên trúc hệ thống vơ tuyến khả tri
Mơ hình kiến trúc hệ thống vô tuyến khả tri :


Kiến trúc vô tuyến khả tri (CR) dựa trên cơ sở kiến trúc vô tuyến định nghĩa bằng
phần mềm (SDR). Có thể thực hiện được hoàn toàn chỉ dựa trên những thay đổi ở
cấu trúc phần mềm mà không phải thay đổi cấu trúc phần cứng.
Để triển khai CR từ SDR, chỉ cần thêm vào SDR các khối xử lí thơng minh như
chia xẻ phổ tần động (DFS), điều khiển công suất (TPC), và IPD. Điểm khác biệt
chủ yếu của CR so với vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm SDR là khả năng
khả tri (khả năng nhận thức), tự động thích ứng nhanh với sự thay đổi của môi
trường vô tuyến.
Trong khi SDR chỉ có thể thay đổi các quyết định theo mơi trường trong phạm vi
một tập các lựa chọn được cấu hình sẵn qua phần mềm, thì vơ tuyến khả tri CR có
khả năng tự cấu hình, tức là nó có thể thích ứng ngay với điều kiện của mơi trường
mà khơng cần cấu hình trước. Như vậy, vơ tuyến khả tri CR thích ứng với mơi
trường phổ, trong khi SDR lại thích ứng với mơi trường mạng, và chúng có một
phần chồng lên nhau về chức năng.

5|Page


Câu 4: Trình bày tóm tắt chức năng và hoạt động của hệ thống vô
tuyến khả tri
❖ Chức năng
Vô tuyến khả tri (CR) có khả năng chiếm dụng hoặc chia sẻ phổ theo cơ hội trong
môi trường phổ tần động. Công nghệ truy nhập phổ tần động cho phép CR hoạt
động trong kênh khả dụng nhất.
Đặc biệt, công nghệ CR cho phép:
(i) Xác định các phần phổ tần khả dụng và phát hiện sự hoạt động (sự tồn tại)
của PU (cảm nhận phổ tần);
(ii) Lựa chọn, chiếm dụng kênh khả dụng nhất (quản lí phổ);
(iii) Đồng truy nhập vào các kênh với những người dùng khác (chia sẻ phổ);
(iv) Hoàn trả kênh khi phát hiện người dùng được cấp phép PU (dịch chuyển

phổ).
→ Tóm lại các chức năng cơ bản của vơ tuyến khả tri :
• Cảm nhận phổ: Phát hiện ra phổ tần không sử dụng và chia sẻ phổ mà khơng
gây nhiễu tới những người dùng khác.
• Quản lí phổ: Chiếm giữ phần phổ tần khả dụng nhất để đáp ứng u cầu
truyền thơng của người dùng.
• Dịch chuyển phổ: Bảo đảm các yêu cầu truyền thông không bị ngắt quãng
trong lúc chuyển tới phổ tần tốt hơn.
• Chia sẻ phổ: Cung cấp phương pháp lập lịch phổ tần hợp lí giữa nhiều người
dùng khả tri SU/CU đang cùng tồn tại.
Các chức năng của CRN cho phép các giao thức truyền thông nhận biết phổ. Tuy
nhiên, sử dụng phổ tần động có thể gây ra bất lợi đến hiệu năng của các giao thức
truyền thông truyền thống (đã được triển khai trên các băng tần số cố định).
❖ Hoạt động
Mạng vơ tuyến khả tri (CRN) có thể hoạt động trong cả băng cấp phép và không
được cấp phép. Do đó, các chức năng thiết yếu đối với CRN khác nhau tùy theo
phổ đó là cấp phép hay khơng.
 Trên băng cấp phép :
Tồn tại các hố phổ trong băng phổ được cấp phép. Do đó, các mạng vơ tuyến khả
tri CRN có thể để khai thác các hố phổ này thông qua các công nghệ khả tri.

6|Page


Mạng vô tuyến khả tri hoạt động trên băng cấp phép được minh họa, trong đó CRN
cùng tồn tại với các mạng sơ cấp tại cùng một vị trí và trên cùng một băng phổ.
Tồn tại nhiều thách thức khi thực hiện các CRN trên băng cấp phép vì sự tồn tại
của những người dùng sơ cấp PU. Mặc dù, mục đích chính của CRN là xác định
phổ tần khả dụng, nhưng các chức năng của CR trong băng cấp phép lại bao gồm
phát hiện sự hiện hữu của các người dùng sơ cấp PU.

Dung lượng kênh của các hố phổ phụ thuộc vào nhiễu xung quanh những người
dùng sơ cấp PU. Do đó, việc tránh nhiễu lên PU là vấn đề quan trọng nhất trong
kiến trúc này. Hơn nữa, nếu PU xuất hiện trong băng phổ bị những người dùng vơ
tuyến khả tri chiếm, thì người dùng vơ tuyến khả tri lập tức phải hoàn trả lại phổ và
chuyển tới phổ khả dụng khác (chuyển giao phổ).
 Trên băng không được cấp phép :
Tất cả thực thể trong mạng có quyền như nhau khi truy nhập tới các băng phổ.
Nhiều CRN cùng tồn tại trong một vùng giống nhau và truyền thông sử dụng cũng
một phần phổ như nhau.
Trong kiến trúc này, những người dùng vô tuyến khả tri tập trung vào phát hiện
việc truyền của những người dùng vô tuyến khả tri khác. Khác với hoạt động trên
băng cấp phép, việc chuyển giao phổ khơng được kích hoạt bởi sự có mặt của
những người dùng sơ cấp khác.

7|Page


Tuy nhiên, vì tất cả những người dùng vơ tuyến khả tri có quyền truy nhập phổ
như nhau, nên họ phải cạnh tranh với nhau trong cùng băng không được cấp phép.
Do đó, kiến trúc này địi hỏi các phương pháp chia sẻ phổ phức tạp giữa những
người dùng vô tuyến khả tri. Nếu nhiều mạng vô tuyến khả tri nằm trong cùng một
băng khơng được cấp phép thì phải có phương pháp chia sẻ phổ phù hợp giữa các
mạng này.

8|Page


Câu 5: Trình bày tóm tắt kiến trúc vật lý của hệ thống vơ tuyến khả
tri.
Thành phần chính của máy thu/phát CR là đầu cuối vô tuyến RF (RF front-end) và

khối xử lí băng gốc. Trong đầu cuối RF, tín hiệu thu được được khuếch đại, được
trộn và được chuyển đổi A/D. Trong khối xử lí băng gốc, tín hiệu được điều
chế/giải điều chế, được mã hóa/giải mã. Khối xử lí băng gốc của CR về bản chất
cũng tương tự như máy thu/phát hiện thời. Tuy nhiên, điểm mới ở vô tuyến khả tri
là đầu cuối RF.
Điểm mới của máy thu phát CR là khả năng cảm nhận phổ băng rộng của đầu cuối
RF. Chức năng này liên quan tới các công nghệ phần cứng RF như anten băng
rộng, khuếch đại cơng suất, và bộ lọc thích ứng. Phần cứng RF cho CR có khả
năng điều chỉnh trong các băng của dải phổ tần rộng. Cảm nhận phổ cũng cho phép
việc đo lường trong thời gian thực các thông tin phổ từ môi trường vô tuyến.

❖ Các thành phần cơ bản về đầu cuối RF trong CR là:
+ Bộ lọc RF: Bộ lọc RF lựa chọn băng mong muốn bằng cách bỏ qua việc lọc
tín hiệu RF nhận được.

9|Page


+ Bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA): LNA khuếch đại tín hiệu mong muốn
trong khi đồng thời giảm thiểu các thành phần tạp âm.
+ Bộ trộn: tín hiệu thu được trộn với tần số RF nội, và được chuyển đổi thành
tần số băng gốc hoặc tần số trung tần (IF).
+ Bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO): VCO tái tạo tín hiệu tại một
tần sốnhất định với điện áp cho trước để trộn với tín hiệu tới. Q trình này
chuyển đổi tín hiệu tới thành tần số băng gốc hoặc tần số trung tần.
+ Vịng khóa pha (PLL): PLL đảm bảo tín hiệu được khóa ở một tần số nhất
định và cùng vưới VCO tạo ra các tần số chính xác.
+ Bộ lọc lựa chọn kênh: Bộ lọc lựa chọn kênh để lựa chọn kênh mong muốn
và loại bỏ các kênh lân cận. Có hai loại bộ lọc lựa chọn kênh. Máy thu
chuyển đổi trực tiếp sử dụng bộ lọc thơng thấp để lựa chọn kênh, cịn máy

thu superheterodyne lại sử dụng bộ lọc thông dải.
+ Mạch tự động điều chỉnh độ lợi (AGC): AGC duy trì độ lợi hoặc mức công
suất đầu ra của bộ khuếch đại không đổi trên một dải rộng các mức công
suất đầu vào.
→ Trong kiến trúc này, tín hiệu băng rộng được nhận thông qua đầu cuối RF, được
lấy mẫu bởi bộ chuyển đổi tương tự-số (A/D) tốc độ cao, và việc đo đạc được thực
hiện để phát hiện ra tín hiệu của người dùng được cấp phép. Tuy nhiên, còn tồn tại
nhiều thách thức/hạn chế trong việc thực hiện đầu cuối của vô tuyến khả tri.
Anten RF băng rộng thu nhận tín hiệu từ các máy phát tại các mức cơng suất, các
băng tần và các vị trí khác nhau. Hệ quả là, đầu cuối RF phải có khả năng phát hiện
tín hiệu yếu trong một dải tần số động. Khả năng này cần có bộ chuyển đổi A/D tốc
độ cao (vài GHz) với độ phân giải cao.
Thách thức chủ yếu của kiến trúc vật lí của vơ tuyến khả tri là phát hiện chính xác
các tín hiệu yếu của những người dùng được cấp phép qua một dải phổ rộng và
động. Do vậy, việc thực hiện đầu cuối RF băng rộng và bộ chuyển đổi A/D là vấn
đề hàng đầu trong các CRN.

10 | P a g e


Câu 6: Trình bày sơ đồ khối thực hiện vơ tuyến khả tri CR dựa trên
SDR.
Để triển khai CR từ SDR, chỉ cần thêm vào SDR các khối xử lí thông minh như
chia xẻ phổ tần động (DFS), điều khiển công suất (TPC), và IPD. Điểm khác biệt
chủ yếu của CR so với vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm SDR là khả năng
khả tri (khả năng nhận thức), tự động thích ứng nhanh với sự thay đổi của môi
trường vô tuyến.

Anten băng rộng, là cổng vào vô tuyến khả tri hoạt động trên các băng tần vơ RF,
có khả năng quét băng tần rộng phù hợp với sự thay đổi của môi trường phổ.

Bộ ghép song công cho phép phân phân tách tín hiệu thu/phát RF.
Khối lựa chọn tần số động DFS cho phép CR lựa chọn linh hoạt phổ tần trong môi
trường phổ tần động, và giảm thiểu nhiễu.
Các khối SDR hoạt động đồng thời, và mỗi khối đảm nhiệm một phần băng tần
tổng. Việc nhiều SDR đồng hoạt động (thay vì sử dụng một SDR), làm gia tăng tính
linh hoạt về xử lý dữ liệu cũng như tận dụng hiệu quả tài nguyên vô tuyến của CR
trong môi trường phổ tần động.
Tất cả dữ liệu đầu ra sau đó sẽ được hợp lại thành một khối, khối này có nhiệm vụ
đưa ra các quyết định thơng minh.
Bộ tổng hợp thích ứng tạo ra sóng mang, thực hiện điều chế và biến đổi nâng tần.
Module máy phát cũng cần các thông tin từ khối IPD như: biểu đồ định vị tần số
11 | P a g e


sóng mang hiện thời, cơng suất phát (để xác định mức công suất phát, giảm thiểu
nhiễu). IPD là khả năng để phát hiện người dùng sơ cấp dựa trên một thông tin phổ
đặc biệt. Phát hiện lịch sử chiếm dụng tài ngun vơ tuyến (IPD) có những đặc tính
cơ bản: nhận biết các tần số, các kênh không sử dụng hoặc ít sử dụng;
Cổng định thời, định thời việc chiếm dụng phổ trống và phát tín hiệu.
Điều khiển cơng suất phát (TPC): cho phép thiết lập công suất phát một cách thích
ứng dựa trên sự thay đổi của mơi trường phổ.

12 | P a g e


Câu 7 : Trình bày các thành phần cơ bản của vô tuyến khả tri CR để
lựa chọn tần số động

Khối thu thập dữ liệu phổ (khối 1): Lựa chọn tần số động yêu cầu khả năng cảm
nhận băng rộng, thời gian thực của môi trường phổ. Đây là quá trình lấy mẫu kênh

để xác định kênh nào cịn trống, kênh nào đã sử dụng. Một vài thông số liên quan ở
quá trình này là độ nhạy máy thu, thời gian lấy mẫu và khoảng lấy mẫu, các mức
ngưỡng để tách tạp âm băng rộng ra khỏi tín hiệu.
Khối chức năng phân tích dữ liệu (khối 2): đánh giá, phân tích dữ liệu phổ và đưa
ra quyết định về tính khả dụng của kênh. Quá trình phát hiện này bao gồm việc
phân loại dữliệu, và sử dụng thông tin thu thập để xác định kênh có được sử dụng
bởi một dịch vụ hay hệ thống truyền thơng khác. Q trình phát hiện này cũng bao
gồm việc thông tin với các tập con của các node lân cận vì rất có thể ở một đầu của
kết nối thì kênh đó rỗi, nhưng ở đầu kia của kết nối thì kênh đó lại khơng cịn rỗi
nữa. Đối với một số phân hệ di động, việc thơng tin này có thể u cầu dùng kênh
hoa tiêu băng hẹp.
Khối đáp ứng ( khối 3 ) : Định hình các đáp ứng với mơi trường phổ ( chọn tần số
và dạng sóng thích hợp để sử dụng ). Điều này dẫn tới cần phải có khối thích ứng
với sự thay đổi của mạng (Khối 4).
Khối thích ứng ( khối 4) : Chuyển mạng tới băng tần chọn mới.

13 | P a g e


B.
Phân tích hiệu năng các kỹ thuật cảm nhận
phổ tần dựa vào phát hiện nhất quán, phát hiện
năng lượng, phát hiện đặc trưng trong mạng vô
tuyến khả tri đơn băng SB-CRN.
I.

Các kĩ thuật cảm nhận phổ tần đơn băng

Bài toán cảm nhận phổ tần được mô tả bởi thử nghiệm giả thuyết nhị phân sau:


v là tập âm Gaussian trắng cộng trung bình khơng (AWGN) với phương sai 𝜎 2 I , I
là ma trận đơn vị.
𝐻0 𝑣à 𝐻1 thể hiện sự hiện diện và không hiện diện của PU.
Điển hình, để quyết định giữa hai giả thuyết, ta so sánh kiểm nghiệm thống kê với
ngưỡng tiền định  như sau:

Trong đó T(y) là kiểm nghiệm thống kê (thường là kiểm nghiệm tỉ lệ khả năng
giống likelihood LRT.

1. Phát hiện nhất quán
Khi SU biết chính xác về cấu trúc tín hiệu của PU (độ rộng băng tần, tần số hoạt
động, loại điều chế,...), thì nó lấy tương quan tín hiệu thu với bản sao đã biết của
tín hiệu PU như được minh họa ở hình dưới. Kiểm nghiệm thống kê được cho bởi :
T(y) = R[𝑥 𝐻 𝑦]
Trong đó : R : phép lấy phần thực; ()𝐻 phép lấy chuyển vị liên hợp phức.

14 | P a g e


2. Phát hiện năng lượng
Khi SU khơng có thơng tin về tín hiệu phát của PU, thì bộ phát hiện năng lượng
được sử dụng. Nó thường tính năng lượng tín hiệu thu trong một cửa sổ thời gian
như được minh họa ở hình dưới. . Kiểm nghiệm thống kê cho bộ phát hiện năng
lượng được biểu diễn là:

3. Phát hiện đặc trưng
Trong các hệ thống truyền thông vô tuyến thực tế, tín hiệu phát chứa một số đặc
trưng duy nhất để hỗ trợ máy thu tách tín hiệu. Các đặc trưng này có thể được phát
hiện từ thơng kê bậc hai.
𝑇(𝑦) = 𝐸[𝑦 𝐻 . 𝑦]

Trong đó E[.] là phép lấy kỳ vọng. Nếu tín hiệu PU có thuộc tính thống kê tuần
hồn, thì thay vì dùng mật độ phổ cơng suất PSD, ta dùng mật độ phổ tuần hồn
CSD (mật độ phổ có tính tuần hồn).
Bộ phát hiện giải quyết bài toán này được coi là bộ phát hiện dừng tuần hồn
(cyclostationarity detector). Các bộ phát hiện khác có thể khai thác cấu trúc giá trị
riêng của ma trận đồng phương sai của tín hiệu PU. Ví dụ, các ma trận đồng
phương sai của tín hiệu phát và tạp âm là khác nhau. Tương tự, kiểm nghiệm thống

15 | P a g e


kê chỉ là tỉ lệ giá trị riêng cực và đại cực tiểu của ma trận đồng phương sai của
tínhiệu PU trong đó khơng cần đến thơng tin về tín hiệu PU.

II.

Hiệu năng các kĩ thuật cảm nhận phổ tần

Đối với CR đơn băng, PD chỉ là xác suất mà SU phát hiện chính xác PU khi nó
chiếm dụng phổ. PD được biểu diễn :
𝑃𝐷 = Pr(𝑇(𝑦)) > |𝐻1 ) (1)
Mặt khác, PFA là xác suất mà SU quyết định sai về sự hiện diện của PU mặc dù
chúng là ở trạng thái rỗi, được biểu diễn :
𝑃𝐹𝐴 = Pr(𝑇(𝑦)) > |𝐻0 ) (2)
Ta mong muốn có được xác suất phát hiện cao và xác suất cảnh báo nhầm là nhỏ.
Trước hết là giảm thiểu nhiễu đối với PU, sau đó là cải thiện thơng lượng đối với
SU. Tuy nhiên, thường thấy sự dung hịa giữa chúng. Ví dụ, nếu SU có đầy đủ
thơng tin về tín hiệu phát của PU, thì x là tất định, ta có :
𝐻0 : 𝑇(𝑦) 𝑙à 𝑁(0, ||𝑥||2 𝜎 2
𝐻1 : 𝑇(𝑦) 𝑙à 𝑁(||𝑥||2 , ||𝑥||2 𝜎 2

Theo hướng tính tốn (1) và (2) ta có :

Từ (3) và (4) ta có :
𝑃𝐷 = 𝑄(𝑄−1 (𝑃𝐹𝐴 ) − √𝑁𝛾 )
Trong đó,𝛾 =

|𝑥|2
𝜎2

là SNR. Q(.) là hàm phân bố bù (CDF) của Gausian chuẩn, và

𝑄−1 (. )− là hàm ngược của nó.
Mặt khác, khi SU khơng có thơng tin tiền định về x, ta giả định x~N(0,𝜎 2 𝐼) và
dùng bộ phát hiện năng lượng. Vì vậy :

16 | P a g e


→ Từ phương trình (**) trên ta thấy xác suất phát hiện đúng 𝑃𝐷 là một hàm của
xác suất cảnh báo nhầm 𝑃𝐹𝐴 .
Ta thực hiện tính tốn thử nghiệm theo (**) : SNR = 15dB

17 | P a g e


→ Kết quả thực hiện tính tốn thử nghiệm theo công thức (**)

Minh họa hiệu năng của ba bộ phát hiện: bộ phát hiện nhất quán, bộ phát hiện năng
lượng, và bộ phát hiện đặc trưng khai thác thống kê bậc hai của tín hiệu OFDM
trong hai kịch bản khác nhau. Kịch bản thứ nhất, SU có thơng tin về số ký hiệu

hữu hiệu trong khối OFDM. Kịch bản thứ hai, nó có thêm thơng tin về thời gian
tiền tố CP. Với giả thiêt rằng, SNR = 15 dB, và số khối quan trắc N = 500.

18 | P a g e


→ Nhận xét :
+ Hiệu năng bộ phát hiện nhất qn là tốt nhất vì giả thiết SU có đủ thơng tin
về x.
+ Bộ phát hiện đặc trưng có hiệu năng vượt trội khi khai thác nhiều đặc trưng
như thời gian CP.
+ Bộ phát hiện năng lượng có hiệu năng kém tại vùng SNR thấp, thể hiện tín
hiệu PU rất nhỏ tại máy thu SU và cần phát hiện chính xác chúng, nó phải
được trang bị bằng bộ phát hiện thực hiện phát hiện tốt trong điều kiện
SNR thấp.

19 | P a g e



×