Nhóm nghiên cứu Thông tin và xử lý tín hiệu (COMSIG)

1. Giới thiệu:

Nhóm Nghiên cứu Xử lý Tín hiệu và Truyền thông (COMSIG) là một nhóm nghiên cứu do Trường Đại học Tôn Đức Thắng tài trợ kinh phí và trực thuộc Khoa Điện-Điện Tử. Mục tiêu của nhóm COMSIG là đưa ra các giải pháp nghiên cứu để triển khai xử lý tín hiệu trong hệ thống thông tin liên lạc và ngành công nghiệp robot cũng như tăng dung lượng, khả năng hoạt động dựa trên việc sử dụng băng thông, vùng phủ sóng lớn hơn và truyền thông tin bằng nhiều ăng-ten cho mạng 5G, 6G trong tương lai.

2. Nhiệm vụ và tầm nhìn

Hệ thống truyền thông kết nối vạn vật (IoT) đã trở thành một ứng dụng quan trọng trong các mạng 5G và các hệ thống xa hơn trong tương lai. Với sự phát triển của hệ thống IoT, hàng tỷ người dùng được kết nối (IoTU) sẽ cung cấp các ứng dụng khác nhau, ví dụ: thành phố thông minh, y tế, quân sự và nông nghiệp. Các ứng dụng mới trong hệ thống IoT tương lai đòi hỏi các tiêu chí thực hiện như kết nối lớn, độ bảo mật, độ tin cậy, phạm vi phủ sóng rộng, độ trễ cực thấp, thông lượng cao, v.v. cho một số lượng lớn các thiết bị IoT. Để đáp ứng những yêu cầu này, công nghệ 5G và sự phát triển dài hạn được kỳ vọng sẽ cung cấp các giao diện kết nối mới cho các ứng dụng IoT trong tương lai. Bên cạnh đó, xử lý tín hiệu cũng đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực 5G, IoT, viễn thông, cũng như trong ngành công nghiệp robot, v.v. Những viễn cảnh này đặt ra những thách thức thiết kế đáng kể cho các nhà nghiên cứu học thuật và công nghiệp. Nhóm nghiên cứu này được thành lập nhằm mục đích đề xuất các giải pháp nghiên cứu để triển khai mạng 5G và IoT cũng như áp dụng xử lý tín hiệu tiên tiến cho các hệ thống như 6G, bề mặt phản xạ thông minh, backscatter, massive MiMo… và các kỹ thuật điều khiển, chế tạo robot trong tương lai. Hơn nữa, các giải pháp khác cũng cần được đề xuất cho các mạng không dây trong tương lai để cải thiện dung lượng thông qua việc sử dụng băng thông lớn hơn, vùng phủ sóng rộng hơn và truyền dẫn đa ăng-ten. Xử lý tín hiệu cũng sẽ cải tiến công nghệ Al để làm cho robot hoạt động chính xác hơn cũng như giúp hệ thống thông tin giải mã và mã hóa tín hiệu tốt hơn.

3. Những chủ đề nghiên cứu:

a. Thu thập năng lượng (EH) được hỗ trợ trong các mạng hợp tác: trong các mạng hợp tác, các kỹ thuật EH có thể được áp dụngtrong các hệ thống viễn thông dùng năng lượng sạch với 2 kỹ thuật phổ biến là khuếch đại và chuyển tiếp (AF) và giải mã và chuyển tiếp (DF). Hơn nữa, các nút chuyển tiếp có thể được cấp nguồn từ nguồn tín hiệu RF hay từ các nguồn truyền năng lượng không dây khác.

b. Vô tuyến nhận thức: vô tuyến nhận thức có thể cải thiện hiệu quả phổ bằng cách tạo điều kiện cho những người dùng thứ cấp (SUs) chia sẻ phổ với những người dùng chính (PUs). Ngoài ra, công nghệ năng lượng không dây cung cấp cho mạng vô tuyến nhận thức một giải pháp thay thế tốt hơn trong việc khai thác năng lượng của nó, điều này cũng giúp nâng cao tuổi thọ của hệ thống trong điều kiện hạn chế về năng lượng.

c. Bảo mật lớp vật lý: khái niệm về bảo mật lớp vật lý là những kênh nghe trộm cố gắng nghe lén thông tin từ nguồn và các nút chuyển tiếp.  Nghiên cứu chính trong lĩnh vực này sẽ tập trung vào cách ngăn chặn các kênh nghe lén, đánh giá chất lượng của hệ thống và tìm ra các giải pháp nâng cao chất lượng hệ thống.

d. Mạng vệ tinh và mạng UAV: truyền thông vệ tinh đã trở nên phổ biến trong thế hệ thứ 5 và thứ 6 (5G và 6G) do những lợi ích của nó trong các ứng dụng khác nhau như  điều hướng, giảm thiểu thảm họa, và khả năng phát sóng đa hướng. Mặt khác, hệ thống UAVs có những ứng dụng tiềm năng trong các hệ thống truyền thông tương lai nhờ vào tính di động và linh hoạt. Đặc biệt, UAVs có thể được sử dụng để kết nối những thiết bị IoTs trên mặt đất hoặc có thể thiết lập kết nối thông tin trong trường hợp có thiên tai xảy ra. Hơn nữa, thiết bị UAVs cũng đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu từ vệ tinh xuống các người dùng mặt đất.

e. Xử lý tín hiệu trong Robot: đầu ra xử lý tín hiệu đóng vai trò quan trọng rất lớn để quản lý những rủi ro trong các hệ thống Robot và tự động hóa. Xử lý tín hiệu bảo đảm rằng có đủ dữ liệu cảm biến để các vấn đề tự động hóa trong tương lai sẽ được kiểm soát và các đường truyền thông tin là tối ưu. 

4. Thành viên nhóm hiện tại:

5. Công bố mới (trong danh mục ISI và Scopus)

1. Van-Duc Phan, Tan N. Nguyen, Anh Vu Le and Miroslav Voznak, "A Study of Physical Layer Security in SWIPT-Based Decode-And-Forward Relay Networks with Dynamic Power Splitting", Sensors, Vol.21, No.17,  Art.no. 5692, Aug. 2021. (SCIE)
2. Phu Tran Tin, Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Miroslav Voznak, Van-Duc Phan and Symeon Chatzinotas,"Performance Enhancement for Full-Duplex Relaying with Time Switching-Based SWIPT in Wireless Sensors Networks", Sensors, Vol.21, No.11, Art.no 3847, Jun.2021. (SCIE)
3. V.Prabakaran, Anh Vu Le, P.T.Kyaw, R.E.Mohan, P.Kandasamy, Tan N. Nguyen and M.Kannan, "Hornbill: A Self-Evaluating Hydro-Blasting Reconfigurable Robot for Ship Hull Maintenance", IEEE Access, Vol.8, pp.193790-193800, Oct.2020. (SCIE)
4. Ha Duy-Hung, Tan N. Nguyen, Minh Tran, Xingwang Li, Phuong T. Tran and Miroslav Voznak,"Security Analysis of a Two-Way Half-Duplex Wireless Relaying Network Using Partial Relay Selection and Hybrid TPSR Energy Harvesting at Relay Nodes", IEEE Access, Vol.8, pp.187165-187181, Oct.2020. (SCIE)
5. Tan N. Nguyen, Phuong T. Tran and Miroslav Voznak,"Wireless Energy Harvesting Meets Receiver Diversity: A Successful Approach for Two-Way Half-Duplex Relay Networks over Block Rayleigh Fading Channel", Computer Networks, Vol.172, May.2020. (SCIE)
6. Ba Cao Nguyen, Tran Manh Hoang, Phuong T. Tran, Tan N. Nguyen,"Outage Probability of NOMA System with Wireless Power Transfer at Source and Full-duplex Relay", AEU-International Journal of Electronics and Communications, Vol.116, Mar.2020. (SCIE)
7. Tan N. Nguyen, T.H.Q.Minh, Phuong T. Tran, Miroslav Voznak, T.T.Duy, Thanh-Long Nguyen and Phu Tran Tin,"Performance Enhancement for Energy Harvesting Based Two-Way Relay Protocols in Wireless Ad-hoc Networks with Partial and Full Relay Selection Methods", Ad-hoc networks, Vol.84, pp. 178-187, Mar.2019. (SCIE)
8. Tan N. Nguyen, Lam-Thanh Tu, Peppino Fazio, Trinh Van Chien, Cuong V. Le, Huynh Thi Thanh Binh, and Miroslav Voznak, “On the Dilemma of Reliability or Security in Unmanned Aerial Vehicle Communications Assisted by Energy Harvesting Relaying“, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Sep. 2023. (SCIE, Accepted)
9. Tan N. Nguyen, Bui Vu Minh, Dinh-Hieu Tran, Thanh-Lanh Le, Anh-Tu Le, Quang-Sang Nguyen, and BYUNG MOO LEE, “Security-Reliability Analysis of AF Full-Duplex Relay Network Using Self-Energy Recycling and Deep Neural Networks“, Sensors, Vol. 23, No. 17, Art. no. 7618, Sep. 2023. (SCIE)
10. Dinh Tung Vo, Trinh Van Chien, Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Miroslav Voznak, BYUNG SEO KIM, and Lam Thanh Tu, “SWIPT-Enabled Cooperative Wireless IoT Networks with Friendly Jammer and Eavesdropper: Outage and Intercept Probability Analysis“, IEEE Access, Vol. 11, pp. 86165-86177, Aug. 2023. (SCIE)
11.  Lam-Thanh Tu, Tan N. Nguyen, Phuong T. Tran, Tran Trung Duy, and Quang-Sang Nguyen, “Performance statistics of broadcasting networks with receiver diversity and Fountain codes“, Journal of Information and Telecommunication, Jun. 2023. (ESCI+SCOPUS)
12. Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Trinh Van Chien, Van-Duc Phan, Miroslav Voznak, Symeon Chatzinotas, Zhiguo Ding, and H. Vincent Poor, “Security-Reliability Trade-Offs for Satellite-Terrestrial Relay Networks with a Friendly Jammer and Imperfect CSI”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, May. 2023. (SCIE)
13. Quang Sang Nguyen, Tan N. Nguyen, and Lam-Thanh Tu, “On the Security and Reliability Performance of SWIPT-enabled Full-Duplex Relaying in the Non-Orthogonal Multiple Access Networks“, Journal of Information and Telecommunication, May. 2023. (ESCI+SCOPUS)
14. Lubos Rejfek, Karel Juryca, Tan N. Nguyen, Ladislav Beran, and Miroslav Voznak, “Whitening filters application for ionospheric propagation delay extraction“, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 72, Art.no. 6503308, May. 2023. (SCIE)
15. Nhat-Tien Nguyen, Hong-Nhu Nguyen, Ngoc-Long Nguyen, Anh-Tu Le, Tan N. Nguyen, and Miroslav Voznak, “Performance Analysis of NOMA-based Hybrid Satellite-Terrestrial Relay System Using mmWave Technology“, IEEE Access, Vol. 11, pp. 10696-10707, Jan. 2023. (SCIE)
16. Dinh Thi Tam, Ba Cao Nguyen, Sinh Cong Lam, Nguyen Van Vinh, and Tan N. Nguyen, “SER Performance of Millimeter-Wave Communications with Multiple Reconfigurable Intelligent Surfaces and Transmit Antenna Selection“, AEU-International Journal of Electronics and Communications, Vol. 160, Art. no. 154517, Jan. 2023. (SCIE)
17. Lam-Thanh TU, Van-Duc Phan, Tan N. Nguyen, Phuong T. Tran, Tran Trung Duy, Quang-Sang Nguyen, Nhat-Tien Nguyen, and Miroslav Voznak, “Performance Analysis of Multi-hop Full-duplex NOMA Systems With Imperfect Interference Cancellation and Near-Field Path-Loss“, Sensors, Vol. 23, No. 1, Art. no. 524, Jan. 2023. (SCIE) 
18. Ngoc-Long Nguyen, Lam-Thanh TU, Tan N. Nguyen, Phuong-Loan T. Nguyen, and Quang-Sang Nguyen, “Performance on Cognitive Broadcasting Networks employing Fountain Codes and Maximal Ratio Transmission“, RadioEngineering, Vol. 32, No. 1, Nov. 2022. (SCIE)
19. Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Trinh Van Chien, Van-Duc Phan, Nhat-Tien Nguyen, Miroslav Voznak, Symeon Chatzinotas, Bjorn Ottersten, and H. Vincent Poor, “Physical Layer Security in AF-Based Cooperative SWIPT Sensor Networks“, IEEE Sensors Journal, Vol. 23, No. 1, pp. 689-705, Nov. 2022. (SCIE)
20. Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Trinh Van Chien, Van-Duc Phan, Miroslav Voznak, and Symeon Chatzinotas, “Security and Reliability Analysis of Satellite-Terrestrial Multi-Relay Networks with Imperfect CSI“, IEEE Systems Journal, Vol. 17, No. 2, pp. 2824-2835, Aug. 2022. (SCIE)
21. Lam-Thanh Tu, Tan N. Nguyen, Tran Trung Duy, Phuong T. Tran, Miroslav Voznak, and Alexis I. Aravanis, “Broadcasting in Cognitive Radio Networks: A Fountain Codes Approach“, IEEE Transactions on Vehicular  Technology, Vol. 71, No. 10, pp. 11289-11294, Jun. 2022. (SCIE)
22. Phuong T. Tran, Ba Cao Nguyen, Tran Manh Hoang, and Tan N. Nguyen, “On Performance of Low-Power Wide-Area Network with Combining Reconfigurable Intelligent Surfaces and Relay“, IEEE Transactions on Mobile Computing, Vol. 22, No. 10, pp. 6086-6096, Jun. 2022. (SCIE)
23. Anh Vu Le, Prabahar Veerajagadeshwar, Yuyao Shi, Rajesh Elara Mohan, Min Yan Naing, Tan N. Nguyen, Phan Van Duc, and Minh Bui Vu, “Long-Term Trials for Improvement of Autonomous Area Coverage with a Tetris Inspired Tiling Self-Reconfigurable System“, Expert Systems With Applications, Vol. 206, Art. no. 117810, Jun. 2022. (SCIE)
24. Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Trinh Van Chien, Van-Duc Phan, Miroslav Voznak, Phu Tran Tin,   Symeon Chatzinotas, Derrick Wing Kwan Ng and H. Vincent Poor, “Security-Reliability Trade-Off Analysis for SWIPT- and AF-Based IoT Networks with Friendly Jammers“, IEEE Internet of Things Journal, Vol. 9, No. 21, pp. 21662-21675, Jun. 2022. (SCIE)
25. Tan N. Nguyen, Lam-Thanh Tu, Dinh-Hieu Tran, Van-Duc Phan, Miroslav Voznak, Symeon Chatzinotas, and Zhiguo Ding, “Outage Performance of Satellite Terrestrial Full-Duplex Relaying Networks with Co-Channel Interference“, IEEE Wireless Communications Letters, Vol. 11, No. 7, pp. 1478-1482, May. 2022. (SCIE)
26. Tan N. Nguyen, Nguyen Nhu Thang, Ba Cao Nguyen, Tran Manh Hoang, and Phuong T. Tran, “Intelligent Reflecting Surface Aided Bidirectional Full-Duplex Communication System with Imperfect Self-Interference Cancellation and Hardware Impairments“, IEEE Systems Journal, Vol. 17, No. 1, pp. 1352-1362, Apr. 2022. (SCIE)
27. Tan N. Nguyen, Tran Trung Duy, Phuong T. Tran, Miroslav Voznak, Xingwang Li, and H. Vincent Poor, “Partial and Full Relay Selection Algorithms for AF Multi-Relay Full-Duplex Networks with Self-Energy Recycling in Non-identically Distributed Fading Channels“, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 71, No. 6, pp. 6173 – 6188, Mar. 2022. (SCIE)
28. Tan N. Nguyen, Son V. Nguyen, Giang H. Nguyen, Lam-Thanh Tu, Trinh Van Chien, and Hoa T. Nguyen, “On the Performance of Underlay Device-to-Device Communications“, Sensors, Vol. 22, No. 4, Art. no. 1456, Feb. 2022. (SCIE)
29. Van-Duc Phan, Ba Cao Nguyen, Tran Manh Hoang, Tan N. Nguyen, Phuong T. Tran, Bui Vu Minh, and Miroslav Voznak, “Performance of Cooperative Communication System with Multiple Reconfigurable Intelligent Surfaces Over Nakagami- m Fading Channels“, IEEE Access, Vol. 10, pp. 9806-9816, Jan. 2022. (SCIE)
30. Lam-Thanh Tu, Abbas Bradai, Olfa Ben Ahmed, Sahil Garg, Yannis Pousset, Georges Kaddoum, “Energy efficiency optimization in LoRa networks—A deep learning approach “, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,  Jun. 2022. (SCIE, Early Access)