Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng bộ mã hóa tự động (AE) nâng cao hiệu năng truyền thông của mạng không dây trên cơ thể sống (WBAN)

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu ứng dụng bộ mã hóa tự động (AE) nâng cao hiệu năng truyền thông của mạng không dây trên cơ thể sống (WBAN)" được nghiên cứu với mục tiêu: Đề xuất giải pháp ứng dụng kỹ thuật học sâu, kỹ thuật AE tiên tiến vào truyền thông trong WBAN nhằm nâng cao dung lượng và hiệu năng truyền thông của mạng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng bộ mã hóa tự động (AE) nâng cao hiệu năng truyền thông của mạng không dây trên cơ thể sống (WBAN) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ BÙI THỊ THANH TÂM NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘ MÃ HÓA TỰ ĐỘNG (AE)NÂNG CAO HIỆU NĂNG TRUYỀN THÔNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY TRÊN CƠ THỂ SỐNG (WBAN) Ngành : Kỹ thuật điện tử Mã số : 9 52 02 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2024 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠIVIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TS Trần Xuân Nam 2. TS Phan Huy Anh Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh Phản biện 2: PGS.TS Hoàng Văn Phúc Phản biện 3: TS Vũ Lê Hà Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩcấp Viện, họp tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, vàohồi......giờ......, ngày.......tháng..... năm 2024.Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự- Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Mạng không dây trên cơ thể (Wireless Body Area Networks - WBAN ) kết nốicác thiết bị/cảm biến được đặt bên trong, trên bề mặt hoặc xung quanh cơ thểthu thập các tín hiệu vật lý về sức khỏe và hoạt động của của người. WBAN cóthể là một mạng độc lập hoặc kết nối nhiều WBAN, cùng với Internet kết nốivạn vật (Internet of Things - IoT ) tạo thành hệ thống theo dõi giám sát, đưa ranhững cảnh báo kịp thời cho người dùng. Truyền thông trong WBAN tuân theochuẩn IEEE 802.15.6 với các băng tần hẹp (HBC, MICS, ISM,..) và một băngtần rộng UWB sử dụng nhiều dạng tín hiệu điều chế; phương thức đa truy nhậpvô tuyến với độ tin cậy cao. Tuy nhiên, WBAN phải đối mặt với những thách thức trong truyền thông nhưlà suy hao đường truyền, hiện tượng che khuất (Shadowing) do các cử động củacơ thể, môi trường truyền đa đường, hạn chế năng lượng do yêu cầu kích thướccác nút nhỏ,... làm giảm phẩm chất của hệ thống. Vấn đề nâng cao phẩm chấttruyền tin trong WBAN được nhiều nhóm nghiên cứu trong và ngoài nước đềxuất nhiều giải pháp. Trong đó, giải pháp sử dụng các hệ thống MIMO (MultipleInput Multiple Output), MIMO hợp tác được đề xuất sử dụng cải thiện dunglượng và độ tin cậy cho liên kết truyền thông trong WBAN nhờ thông tin đượctruyền song song trên cùng băng tần và nhận được độ lợi phân tập. Trong những năm gần đây, kỹ thuật học sâu (Deep Learning - DL) được ứngdụng và phát triển mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực trong đời sống, các hệ thốngtruyền thông, mạng không dây WSN và WBAN mang lại nhiều lợi ích và tiến bộ.Kỹ thuật DL được sử dụng cho các hệ thống truyền thông nhằm đem lại nhữngtiềm năng lớn về khả năng ứng dụng công nghệ xử lý tiên tiến trong đơn giảnhóa cấu trúc máy thu phát, nâng cao chất lượng truyền dẫn. Học sâu có thể đượcứng dụng để thay thế một khối chức năng như là ước lượng kênh, mã hóa và giảimã sửa lỗi, đa truy cập, nhận dạng điều chế hay tách tín hiệu,...; hoặc ứng dụngcho toàn hệ thống từ máy phát đến máy thu, tạo thành một bộ mã hóa tự động(Autoencoder - AE ) cho phép huấn luyện tối ưu đồng bộ các khối chức năng từmáy phát đến máy thu giúp nâng cao phẩm chất của hệ thống. Xuất phát từ những lý do trên, các nghiên cứu về giải pháp nâng cao độ tincậy truyền thông trong WBAN ứng dụng kỹ thuật học sâu là cần thiết, có ýnghĩa khoa học và thực tiễn. Do đó, nghiên cứu sinh đã lựa chọn đề tài: “Nghiêncứu ứng dụng bộ mã hóa tự động (AE) nâng cao hiệu năng truyền thông của 2mạng không dây trên cơ thể sống (WBAN)”. Kết quả nghiên cứu của luận ánđóng góp một phần tri thức về kỹ thuật truyền thông trong WBAN, góp phầnđẩy mạnh quá trình ứng dụng kỹ thuật học sâu vào các hệ thống truyền thông;đồng thời mở ra một số hướng nghiên cứu tiếp theo cho giải pháp truyền thôngtrong WBAN ứng dụng kỹ thuật học sâu.2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Mục tiêu chính của luận án hướng tới là đề xuất giải pháp ứng dụng kỹ thuậthọc sâu, kỹ thuật AE tiên tiến vào truyền thông trong WBAN nhằm nâng caodung lượng và hiệu năng truyền thông của mạng.3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận án Các kỹ thuật học sâu và kỹ thuật AE trong truyền thông vô tuyến. Các giảipháp nâng cao độ tin cậy truyền thông một chặng và hai chặng trong WBAN sửdụng hệ thống MIMO và MIMO hợp tác ứng dụng kỹ thuật AE.4. Nội dung nghiên cứu của luận án Luận án thực hiện các nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu về đặc trưng kênhtruyền và truyền thông trong WBAN, ứng dụng kỹ thuật DL, AE trong WBAN;Nghiên cứu xây dựng hệ thống MIMO ứng dụng kỹ thuật AE nhằm nâng caophẩm chất truyền thông một chặng; Nghiên cứu xây dựng hệ thống MIMO hợptác ứng dụng kỹ thuật AE nhằm nâng cao phẩm chất truyền thông hai chặng.5. Phương pháp nghiên cứu của luận án Luận án kết hợp nghiên cứu lý thuyết, giải tích với mô phỏng Monte-Carlotrên phần mềm máy tính.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Các kết quả đạt được của luận án góp phần nâng cao hiệu quả thiết kế hệthống và phẩm chất truyền dẫn nên có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Đồng thời,các kết quả của luận án đóng góp tri thức cho hiểu biết tốt hơn về khả năng ứngdụng kỹ thuật học sâu, kỹ thuật AE cho các liên kết truyền thông trong WBAN.7. Bố cục của luận án Luận án được tổ chức như sau: Mở đầu; 3 chương nội dung; Kết luận; Danhmục các công trình nghiên cứu và Tài liệu tham khảo. 3 CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ TRUYỀN THÔNG TRONG MẠNG WBAN VÀ KỸ THUẬT HỌC SÂU1.1 Giới thiệu về WBAN và ứng dụng1.1.1 Khái niệm WBAN và chuẩn IEEE 802.15.6 Truyền thông trên cơ thể là một kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến phạm vi ngắn ...