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ORCID:  http://orcid.org/0009-0006-3557-4858
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Sensoriamento Espectral por Detecção da Diferença de Fase Aplicado em Cenários de TVWS
Author: Borges, Luis Miguel Alves
First Advisor: Anjos, André Antônio dos
First member of the Committee: Santos, Renan alves dos
Second member of the Committee: Brandão, Guilherme Lopes de Figueiredo
Summary: No Brasil, a Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) adota uma política de alocação espectral fixa, designando faixas específicas para transmissões de usuários licenciados. No caso das transmissões de TV, utilizam-se as faixas VHF (Very High Frequency) e UHF (Ultra High Frequency). Entretanto, essas faixas são frequentemente não utilizadas por completo, resultando em ineficiência espectral e dando origem aos chamados TV White Spaces (TVWS). Para mitigar esse problema, o sensoriamento espectral (Spectrum Sensing — SS), implementado por meio de rádios cognitivos (RCs), surge como uma solução viável. Neste estudo, são exploradas duas técnicas de SS: um método robusto de detecção por reconhecimento de características cossenoidais (Cosine Feature Recognition Detection — CRD), baseado na distribuição da diferença de fase (Phase Difference — PD) do sinal recebido, e a abordagem convencional de detecção de energia (Energy Detection — ED). Ambas as técnicas são avaliadas sob condições severas de desvanecimento Rayleigh, ruído impulsivo (Impulsive Noise — IN) e incerteza de ruído (Noise Uncertainty — NU), considerando transmissões nas faixas de TV brasileiras. Os usuários licenciados nessas faixas utilizam o padrão OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), especificamente o sinal ISDB-TB (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial Brazilian Version). Os resultados das simulações indicam que a técnica CRD alcança um desempenho de detecção quase perfeito na presença de IN e excelente desempenho sob NU, enquanto o método ED apresenta uma degradação significativa do desempenho nessas condições adversas. Essas descobertas fornecem insights valiosos sobre os compromissos entre complexidade de detecção e robustez, contribuindo para o desenvolvimento de sistemas de SS mais confiáveis para redes de rádio cognitivo.
Abstract: In Brazil, the National Telecommunications Agency (ANATEL) adopts a fixed spectrum allocation policy, assigning specific frequency bands for licensed user transmissions. For television broadcasts, the VHF (Very High Frequency) and UHF (Ultra High Frequency) bands are employed. However, these bands are often underutilized, resulting in spectral inefficiency and giving rise to the so-called TV White Spaces (TVWS). To address this issue, spectrum sensing (SS), implemented through cognitive radios (CRs), emerges as a viable solution. In this study, two SS techniques are explored: a robust method based on Cosine Feature Recognition Detection (CRD), which relies on the phase difference (PD) distribution of the received signal, and the conventional Energy Detection (ED) approach. Both techniques are evaluated under severe Rayleigh fading conditions, impulsive noise (IN), and noise uncertainty (NU), considering transmissions within the Brazilian TV bands. Licensed users in these bands employ the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) standard, specifically the ISDB-TB (Integrated Services Digital Broadcasting – Terrestrial Brazilian Version) signal. Simulation results indicate that the CRD technique achieves near-perfect detection performance in the presence of IN and excellent performance under NU, while the ED method exhibits significant performance degradation under these adverse conditions. These findings provide valuable insights into the trade-offs between detection complexity and robustness, contributing to the development of more reliable SS systems for cognitive radio networks.
Keywords: Sensoriamento espectral
rádio cognitivo
sensoriamento espectral robusto
distribuição da diferença de fase
ruído impulsivo
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: BORGES, Luis Miguel Alves. Sensoriamento Espectral por Detecção da Diferença de Fase Aplicado em Cenários de TVWS. 2025. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47073
Date of defense: 18-Sep-2025
Appears in Collections:TCC - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações (Patos de Minas)

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