حسگر طیفی مقاوم و غیرپارامتری در شبکه های رادیو شناختی

مشکل کمبود منابع پهنای باند منجر به این شده که سیستم های رادیوشناختی به عنوان راهکاری برای این مسئله پیشنهاد شود. در طراحی آشکارساز برای حسگری طیفی روش های مختلفی وجود دارد که با تشکیل نسبت درست نمایی بین توزیع آماری مشاهدات در دو حالت اشغال بودن و نبودن طیف صورت می گیرد. نتایج حاصل بستگی به فرضیات انجام شده در خصوص سیگنال کاربر اولیه، کانال مخابراتی بین کاربر اولیه و ثانویه و نویز محیط دارد. در این پایان نامه ابتدا به بیان شرایط طیف های مختلف فرکانس محیطی و مقدماتی در خصوص روش های حسگری طیفی پرداخته شده است. شاید برخی فرضیات در خصوص اطلاعات موجود از سیگنال کاربر اولیه و یا حتی عدم تغییر آن ها که برای طراحی آشکارسازهای پیشین انجام شده است منطقی و ممکن نباشد؛ این مهم اهمیّت آشکارسازی غیر پارامتری و مقاوم را نشان می دهد که در میان آن ها به تفصیل تاریخچه ای از فعالیت های انجام شده در خصوص آشکارسازی ایستان چرخشی بیان شده است. در فصول جداگانه دو روش حسگری که شرایط فوق را در بر می گیرند، ارائه شده است، که البته بهبود عملکرد را نسبت به آشکارسازهای پیشین دارند. بر اساس خاصیّت ایستان چرخشی سیگنال با مدولاسیون خطی آشکارسازهایی با فرضیات مختلف طراحی شده است و به کمک یافتن نمای بهینه ای برای مشاهدات، عملکرد آن را نسبت به آشکارسازهای پیشین بهبود بخشیده شده است. شبیه سازی روابط بدست آمده نشان می دهد که برای مقادیر مختلف از واریانس نویز می توان بهترین نما را برای مشاهدات انتخاب کرد به گونه ای که عملکرد این آشکارسازها بهبود یابد. فصل بعد، با بررسی شرایط حاصل از نظر میزان وابستگی زمانی نمونه هایی که با نرخ بالا نمونه برداری شده اند، آغاز شده است. سیستم رادیوشناختی مجهز به چند آنتن با نمونه برداری با نرخ بالا فرض شده که برای آشکارسازی سیگنال کاربر اولیه از آشکارساز کروی استفاده می کند. آشکارساز کروی که بر اساس ماتریس کواریانس مشاهدات عمل می کند و روشی مقاوم نسبت به پارامترهای مسئله به شمار می آید، برای چند حالت بررسی شده است. نتایج حاصل تأثیر افزایش تعداد آنتن ها و نرخ نمونه برداری را در بهبود عملکرد آشکارساز نشان می دهد. در نهایت دو راهکار متفاوت بر اساس آزمون های غیرپارامتری و تخمین اطلاعات متقابل برای هماهنگ سازی سیگنال ارسالی و لحظه ی نمونه برداری آشکارساز ارائه شده است. تأثیر این عدم هماهنگی بر روی عملکرد آشکارساز شبیه سازی شده است.