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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39830| ORCID: |  http://orcid.org/0009-0001-5027-3512 |
| Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Access type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States |
| Title: | Sensoriamento espectral para rádios cognitivos aplicado em cenários de TVWS |
| Author: | Martins, Dayane Cristina Jesus |
| First Advisor: | Anjos, André Antônio dos |
| First member of the Committee: | Carbonaro, Karine Barbosa |
| Second member of the Committee: | Santos, Renan Alves dos |
| Summary: | A política de alocação espectral fixa adotada pela Agência Nacional de Telecomunicações no Brasil permite que apenas usuários licenciados transmitam em determinadas bandas. As bandas destinadas para transmissões de TV, VHF (Very High Frequency) e UHF (Ultra High Frequency), possuem ineficiência espectral já que nem sempre estão totalmente ocupadas, ficando conhecidas nesses casos como TV White Spaces (TVWS). Os rádios cognitivos (RCs), por meio do sensoriamento espectral, surgem como solução para aumentar a eficiência do uso do espectro eletromagnético. No presente trabalho, o sensoriamento espectral, a partir da técnica de detecção de energia, é inicialmente simulado e avaliado em cenários de oportunidades de transmissão nas faixas de TV no Brasil. Nessas faixas de frequência, os usuários licenciados utilizam um sinal de transmissão do tipo OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), com características muito bem definidas e padronizadas. Na simulação considera-se um sinal de usuário primário do tipo ISDB-TB (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial Brazilian Version) e um canal de desvanecimento Rayleigh lento, no qual não há uma visada direta entre o RC e o transmissor primário. O trabalho investiga, por meio da análise das probabilidades de detecção e de falso alarme, o desempenho do sistema de sensoriamento em diversas situações, tais como: variação do número de amostras coletadas por cada RC, variação da relação sinal-ruído média e, por último, um cenário cooperativo, no qual verifica-se a influência do número de RCs na qualidade do sensoriamento realizado. Com base nas simulações desenvolvidas e em seus resultados, um sistema real de sensoriamento espectral não cooperativo para operação nas faixas VHF e UHF também é implementado em um rádio definido por software Ettus USRP N210, demonstrando resultados práticos de operação bem coerentes com aqueles obtidos via simulação. |
| Abstract: | The fixed spectral allocation policy adopted by the National Telecommunications Agency in Brazil allows only licensed users to transmit in certain bands. The bands intended for TV transmissions, VHF (Very High Frequency) and UHF (Ultra High Frequency), have spectral inefficiency as they are not always fully occupied, becoming known in these cases as TV White Spaces (TVWS). Cognitive radios (RCs), through spectral sensing, emerge as a solution to increase the efficiency of the use of the electromagnetic spectrum. In the present work, spectral sensing, based on the energy detection technique, is initially simulated and evaluated in scenarios of transmission opportunities in TV bands in Brazil. In these frequency bands, licensed users use an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission signal, with very well-defined and standardized characteristics. In the simulation, a primary user signal of the ISDB-TB type (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial Brazilian Version) and a slow Rayleigh fading channel are considered, in which there is no direct line of sight between the RC and the primary transmitter. The work investigates, through the analysis of detection and false alarm probabilities, the performance of the sensing system in several situations, such as variation in the number of samples collected by each RC, variation in the average signal-to-noise ratio, and lastly, a cooperative scenario, in which the influence of the number of RCs on the quality of the sensing carried out is verified. Based on the simulations developed and their results, a real non-cooperative spectral sensing system for operation in the VHF and UHF bands is also implemented in a software-defined radio Ettus USRP N210, demonstrating practical operation results that are well coherent with those obtained through simulation. |
| Keywords: | Sensoriamento espectral TV White space Rádio cognitivo ISDB-TB Detecção de energia |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Quote: | MARTINS, Dayane Cristina Jesus. Sensoriamento espectral para rádios cognitivos aplicado em cenários de TVWS. 2023. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2023. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39830 |
| Date of defense: | 27-Nov-2023 |
| Appears in Collections: | TCC - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações (Patos de Minas) |
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