آشکارسازی مشارکتی ویژگی ایستان چرخشی در شبکه های رادیوی شناختی
چکیده
هدف حسگری طیفی، که کلید پیاده سازی رادیوی شناختی (cr) است، آشکارسازی حفره های طیفی می باشد. بر همین اساس طراحی الگوریتم های حسگری طیفی مشارکتی (css) در شبکه های رادیوی شناختی یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در لایه فیزیکی شبکه های مخابراتی می باشد. در رادیوهای شناختی تاکنون روش های مختلف تصمیم گیری نرم و سخت برای قانون هم جوشی حسگری مشارکتی، بسته به نوع حسگری محلی پیشنهاد شده اند. لیکن اکثر روش های هم جوشی ارائه شده با فرض بکارگیری آشکارسازی انرژی (ed) در مرحله حسگری محلی بسط یافته اند. این در حالی است که روش آشکارسازی انرژی با وجود سادگی پیاده سازی، نیاز به تخمین توان نویز داشته و نسبت به عدم قطعیت در این تخمین بسیار حساس است؛ که این امر باعث افت شدید کارآیی در نسبت های سیگنال به نویز کم می شود. علاوه بر این، روش ed قادر به دسته بندی و تشخیص میان کاربران اولیه مختلف نمی باشد. در این رساله، روش css مبتنی بر آشکارسازی خاصیت ایستان چرخشی (csd) به عنوان راه حلی برای مشکلات فوق الاشاره بررسی می شود. بر همین اساس، ابتدا یک روش حسگری محلی مبتنی بر csd پیشنهاد گردیده، روابط کارآیی آن به صورت تحلیلی استخراج و به طور مفصل بررسی شده و کارآیی آن با سایر روش های مطرح از طریق شبیه سازی مقایسه می گردد. سپس یک آشکارساز چندچرخه ای جدید نیز پیشنهاد می شود. نتایج شبیه سازی ها مزایای روش چندچرخه ای پیشنهادی را نسبت به سایر روش های موجود نشان می دهد. در ادامه، با بکارگیری روش فوق الاشاره، قانون های هم جوشی نرم بهینه و زیربهینه برای انجام حسگری مشارکتی پیشنهاد گردیده اند. از آن جایی که بکارگیری قانون متداول آزمون نسبت درست نمایی (lrt ) در مرکز هم جوشی بدون در نظر گرفتن ارتباط آن با سایر رادیوهای شناختی در شبکه حسگری، لزوماً منجر به بیشترین احتمال آشکارسازی نخواهد شد، در این رساله یک روش هم جوشی مبتنی بر بیشینه سازی معیار ضریب انحراف (dc) برای رفع این مشکل پیشنهاد شده است. برای این منظور، آماره آزمون قانون هم جوشی بهینه با حل یک مسئله بهینه سازی بدست آمده و سپس روش های تحلیلی برای استخراج مقدار آستانه (ترشولد) آزمون فرض مشارکتی ارائه گردیده اند. به خصوص روش های پیشنهادی تعیین مقدار آستانه، برای کانال های گزارش تحت محوشدگی ناکاگامی و حالت خاص رایلی توسعه داده شده اند.