مقایسه ی طیف سنجی در دو نامزد لایه ی فیزیکی برای رادیو شناختمند

بررسی های انجام شده بر روی بخش های مختلف طیف فرکانسی نشان می دهد که بازده ی استفاده از این طیف در بسیاری از بخش های تخصیص یافته پایین است. این در حالی است که با توسعه و رشد روزافزون سیستم های مخابراتی و به ویژه دستگاه های بی سیم، نیاز به دسترسی به منبع محدود طیف فرکانسی افزایش می یابد. این مسئله لزوم بازنگری در رویکرد تخصیص باندهای فرکانسی به صورت ایستا را روشن می سازد. ارایه ی تکنولوژی مخابراتی انعطاف پذیر، هوشمند و قانونی در جهت استفاده ی بهینه از طیف فرکانسی مسیر را برای ظهور و گسترش سیستم های مخابراتی بی سیم هموارتر می سازد. رادیو شناختمند راهکاری مناسب برای بهره برداری بهتر از طیف ارایه می دهد. اولین گام برای استفاده از محدوده ی فرکانسی مورد نظر، تشخیص حضور و یا عدم حضور کاربر دارای مجوز توسط رادیو شناختمند است. بنابراین طیف سنجی به منظور تشخیص آزاد و یا اشغال بودن باند فرکانسی از مهم ترین وظایف یک رادیو شناختمند محسوب می شود. در این پایان نامه به معرفی اجمالی رادیو شناختمند، بررسی روش های گوناگون طیف سنجی و کاربرد های آن پرداخته شده است. همچنین با توجه به اهمیت انتخاب لایه ی فیزیکی مناسب در رادیو شناختمند، لایه های فیزیکی مبتنی بر مدولاسیون چندحاملی مبتنی بر بانک فیلتر(fbmc) و مبتنی بر مالتی پلکس تقسیم فرکانسی متعامد (ofdm) به عنوان نامزد های لایه فیزیکی در جهت کاهش پیچیدگی طیف سنجی مورد بررسی قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده اند. مقایسه ی عملکرد آشکارسازها (آشکارساز مبتنی بر بانک فیلتر و آشکارساز مبتنی بر تبدیل فوریه ی گسسته) در هر یک از لایه های فیزیکی در دو حالت متفاوت صورت گرفته و برای مقایسه از معیاری به نام سطح زیر منحنی مشخصه ی گیرنده استفاده شده است. در حالت اول کاربر ثانویه ای که وظیفه ی طیف سنجی را بر عهده ندارد، در زمان طیف سنجی هیچ گونه ارسالی انجام نمی دهد (طیف سنجی ساکت). بر مبنای نتایج بدست آمده، در این شرایط عملکرد آشکارسازهای مذکور مشابه است. در حالت دوم کاربر ثانویه ی مذکور در زمان طیف سنجی اجازه ی ارسال در باند مجاور باند فرکانسی کاربر اولیه را دارد (طیف سنجی غیر ساکت). در این حالت آشکارساز مبتنی بر بانک فیلتر کارایی بهتری از خود به نمایش می گذارد. این در حالی است که از لحاظ پیچیدگی محاسباتی، آشکارساز مبتنی بر بانک فیلتر پیچیده تر از آشکارساز مبتنی بر تبدیل فوریه ی گسسته است. بنابراین در انتخاب هر یک از لایه های فیزیکی برای رادیو شناختمند باید مصالحه ای میان پیچیدگی و کارایی آشکارساز صورت گیرد.