Sensoriamento do espectro em sistema tetra por meio de análise tempo-frequência

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012.Em um sistema de rádio cognitivo no qual o usuário primário utiliza um sistema baseado em um esquema TDMA/FDMA, a detecção do espectro deverá ser capaz de identificar a ocupação tanto da banda de frequência quanto dos intervalos de tempo. Enquanto isso pode ser feito por sensoriamento de cada canal de frequência em banda estreita em turnos, nós também podemos realizar uma amostragem em banda larga do sinal transmitido, e identificar simultaneamente as bandas de frequência e os instantes de tempo ocupados por meio de uma Análise de Tempo-Frequência. Neste trabalho é proposta a utilização desta abordagem, utilizando o Espectrograma, a fim de detectar o espectro e determinar os canais ocupados de um sistema TETRA. Para esse fim, são apresentados os conceitos relacionados ao sistema TETRA, e aspectos regulamentares a serem considerados para disponibilização da tecnologia de rádio cognitivo no Brasil. Apresenta-se, também, as principais características de alguns dos métodos de sensoriamento espectral, como o Detector de Energia, a Detecção de Cicloestationaria, a Transformada de Fourier de Tempo Curto, o Espectrograma e a Wigner-Ville Distribuição. Por fim, um teste de desempenho do espectrograma é realizado. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACTIn a cognitive radio system where the primary user is a TDMA/FDMA based system, spectrum sensing must be able to identify the occupation of both a frequency band and a time slot. Whereas this can be done by scanning each narrowband frequency channel in turns, we can also perform a wideband sampling of the transmitted signal, and identify simultaneously the occupied frequency bands and time slots by means of a time-frequency analysis. In this work we propose the use of this approach, using a spectrogram, in order to sense the spectrum and determine the occupied channels of a TETRA system. For this purpose, it is presented the concepts related to TETRA systems and regulatory aspects to be consider in other to implement the cognitive radio technology in Brazil. It is presented, too, the main features of some spectral sensing methods, like Energy Detector, Cyclostationary Detection, Short Time Fourier Transform, Spectrogram and Wigner-Ville Distribution. Finally, a performance test of the Spectrogram is held