بخشی از مقاله
چکیده
اخیراً روشهاي حسگري طیفی مقاوم در برابر اثرات مخرب کانالهاي غیرگوسی مورد توجه محققین حوزه شبکههاي رادیوي شناختی قرار گرفته است. در این مقاله یک روش حسگري طیفی غیرپارامتري بر اساس آشکارساز ویژگی ایستان چرخشی پیشنهاد شده است. همچنین کارآیی روش پیشنهادي با انجام شبیهسازي هاي متعدد بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که آشکارساز پیشنهادي نسبت به روشهاي سنتی داراي احتمال آشکارسازي بالاتري در کانالهاي با نویز گوسی و مخلوط و تحت محوشدگی رایلی میباشد.
-1مقدمه
به دلیل مشکلات بسیاري که بر اثر عدم وجود باندهاي خالی براي متقا ضیان طیف فرکان سی به وجود آمده ا ست ، و با توجه به ا ستفاده ناکارآمد طیف رادیویی، رادیوي شناختی در دهه اخیر به عنوان یک را هحل موثر براي بکارگیري بهینه طیف فرکانسی پیشنهاد شده است. از مهمترین وظایف شبکههاي رادیوي شناختی قابلیت حس کردن محیط پیرامون و پردازش اطلاعات به دست آمده به روش مناسب و کارآمد و تنطیم کارآیی خود بر اساس آنها است.
از آنجاییکه که تنها مسیر ارتباطی شبکههاي رادیوي شناختی با محیط پیرامونشان، بخش حسگري طیفی میباشد این وظیفه از اهمیت ب سزایی برخوردار ا ست. ح سگري طیفی، ح ضور یا عدم ح ضور کاربر اولیه در باند فرکانسی مورد نظر را آشکارسازي می نماید.آشکارساز ي باید از دقت کافی برخو ردار باشد؛ چرا که احتمال عدم تشخیص صحیح حضور کاربران اولیه منجر به بروز اختلالات جبرانناپذیري بر روي شبکههاي اولیه خواهد شد.
در زمانیکه محیط و شرایط در طول زمان دستخوش تغییرات میشود و نویز حالت غیرگوسی دارد، حسگري طیفی بایستی به گونهايانجام پذیرد که کمترین وابستگی را به پارامترهاي محیطی داشته باشد. وجود نویزها ي ضربه ايبا د امنه ي زیاد یکی از ویژگیهاي نویزهاي غیرگوسی است که دانستن پارامترهاي آن مانند احتمال وجود ضربه، در اکثر مواقع بسیار سخت و غیرممکن است. در این گونه موارد، بکارگیري روشهاي حسگري طیفی غیرپارامتري موثر خواهند بود. آشکارسازهایی که بتوانند فرآیند آشکارسازي را به صورت قابل اطمینان با بکارگیري حداقل اطلاعات آماري محیطی انجام دهند آشکارسازهاي غیرپارامتري نامیده میشوند.
یکی از پرکاربردترینآشکار ساز هاي مذکور، آ شکار ساز غیرپارامتري ویژگیایستان چرخشی است که در 2]،[1 معرفی و کارآیی و معایب و مزایاي آنها در محیطهاي با نویز غیرگوسی بررسی گردیده است. به خصوص یک آشکارساز پیشنهادي نیز در [3] ارائه گردیده که در محیط با نویز غیرگوسی عملکرد مطلوبی دارد. در این مقاله آشکارساز چندچرخهاي غیرپارامتري مبتنی بر ویژگی ایستان چرخشی براي سیگنال OFDM - مدولاسیون تقسیم فرکانسی متعامد - از نوع DVBT، در شبکههاي رادیوي شناختی پیشنهاد شده است.
با فرض اینکه نمونه هاي نویز از هم مستقلند،و متغیرهاي تصادفی با واریانس نامعلوم داراي توزیع یکسان و مستقل - iid - میبا شندآ. اینشکار ساز پی شنهادي فقط به حداقل مفرو ضات Pdf
نویز نیازمند است، و نیازي به هیچ مفروضاتی از فاز سیگنال ندارد. در اینمقاله تخمین تابع خودهمبستگی چرخشیغیرپارامتري با استفاده از دادههاي مختلط و ویژگی ایستان چرخشی فرآیندهاي گو سی مختلط مبتنی بر علامت ف ضایی، مورد برر سی قرار مییردگ . توزیع مجانبی تخمینزن تحت فرضیه صفر گرفته میشود.
آماره آزمون براي حسگر طیفی چندچرخهاي پیشنهادي محاسبه میگردد. شبیه سازي عملکرد قابل اطمینانی از روش حسگري طیفی غیرپارامتري پی شنهادي را، در هر دو محیط نویز گو سی و غیرگو سی نشان میدهد. در بخش دوم مقاله، حسگري طیفی غیرپارامتري مبتنی بر ویژگی ایستان چرخشی، توزیع تابع خودهمبستگی چرخشی غیرپارامتري و مساله آزمون فرض مطرحشده است. در بخش سوم، الگوریتم آشکارساز غیرپارامتري پیشنهادي بیان میگردد. در بخش چهارم، نتایج شبیهسازي بررسی میشود. و بخش پنجم مقاله مربوط به نتیجهگیري است.
-2 حسگري طیفیغیرپ ارامتري مبتنی برویژگی ایستان چرخشی
x - t - سیگنال گسسته در زمان و در حالت کلی مختلط، τتاخیر زمانگ-س سته ، M تعداد نمونههاي م شاهده و α فرکانس چرخه و . نمایانگر اندازه آرگومان مختلط میباشد. با فرض صفر بودن م یاتگین داده هاي ورودي، با وجود تابع علا مت فضایی ، تابع خودهمبستگی - CAF - فرآیندهاي مختلط گوسی متقارن همانند [6] متناوب است.
-3آشکارساز غیرپارامتري پیشنهادي
سیگنالهاي مخابراتی بیسیم به طور معمول از خودخاصیت ایس تان چرخشی در چندین فرکانس چرخه نشان میدهند. این فرکانسهاي چرخه ممکن است در اثر نرخ سمبول، کدینگ، زمانهاي محافظ یا فرکانسهاي حامل و مضارب آن باشد. بکارگیري چندین فرکانس چرخه جهت بهبود آشکارسازي در برخی مراجع معرفی شده است.[7] ما در این مقاله یک آشکارساز چندچرخه را پیشنهاد و نشاندهیمکهمی کارآیی آن از کارآیی آشکارساز تک چرخه پیشنهادي در مقاله [2]بالاتر است.
-4 نتایج شبیهسازي
در این مقاله عملکرد آ شکار ساز چند چرخهاي غیرپارامتري مبتنی بر ویژگیایستان چرخشی را نسبت بهآشکارساز تک چرخهاي مبتنی بر ویژگی ایستان چرخشی پیشنهادي در مقاله [2] در کانالهاي با نویز گوسی و مخلوط و تحت محوشدگی رایلی در سیگنال DVBT مورد بررسی قرار میدهیم، و با تعمیم مقاله [2] شاهد بهبود کارآیی در همه شرایط خواهیم بود. آشکارسازي چندچرخه بهینه درحضور نویز گوسی در [4] ارائه شده است.
