Time-of-arrival estimation in ofdm-based cognitive radio systems
Dikgen frekans bölmeli çoğullamaya dayalı akıllı radyo sistemlerinde varış zamanı kestirimi
- Tez No: 275052
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SİNAN GEZİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Akıllı radyo sistemleri, çevresel koşulları algılayabilme ve mevcut spektrumun dinamik olarak yenidenkullanımının sağlanması için güç, taşıyıcı frekans, kipleme gibi haberleşme parametrelerini adapte edebilmeyetenekleri sayesinde radyo spektrumundan verimli bir şekilde faydalanabilmektedir. Bu tezde, içerisindegirişim barındıran akıllı radyo sistemlerinin varış zamanı (TOA) kestirimi üzerindeki teorik limitlertüretilmektedir. Özellikle dikgen frekans bölmeli çoğullamayı (OFDM) temel alanakıllı radyo sistemlerinde çeşitli senaryolar altında varış zamanı kestirimi üzerindeki Cramer-Raosınırları (CRBs) için kapalı formda ifadeler elde edilmektedir. Cramer-Rao sınırlarını belirten ifadeleredayanılarak, mümkün olan en iyi varış zamanı kestirimi doğruluğu sağlayan en iyi güçatama stratejisi önerilmektedir. Bu strateji düzenleyici yayım maskesi ve algılanan girişimspektrumu tarafından dayatılan kısıtlamaları göz önünde bulundurmaktadır. Dikgen frekansbölmeli çoğullamaya dayalı sinyalizasyon planı için maksimum olabilirlik (ML) kestiricisi türetilmekte,ve bu kestiricinin performansı Cramer-Rao sınırlarını belirten ifadeler tarafından önerilen teorik limitlerekarşı incelenmektedir. Ek olarak, Cramer-Rao sınırları ve maksimum olabilirlik varış zamanı kestiricisi içinsayısal sonuçlar elde edilmekte ve en iyi güç atama stratejisinin maksimum olabilirlikvarış zamanı kestiricisinin doğruluğu üzerindeki etkileri girişim yokluğunda vevarlığında incelenmektedir. Geleneksel eşit dağılımlı güç atama planı yerine, en iyi güç atama stratejisikullanımının varış zamanı kestiriminin doğruluğu açısından önemli kazançlarsağladığı ispatlanmaktadır. En iyi güç atama stratejisinin performansının spektrum kestirimindekibelirsizliğe karşı olan duyarlılığının analizi gerçekleştirilmekte ve en iyi güç atama stratejisinin performansınıngeleneksel eşit dağılımlı güç atama planının performansından oldukça yüksek spektrumkestirimi hataları için bile tutarlı bir şekilde daha üstün olduğu gözlenmektedir.
Özet (Çeviri)
Cognitive radio (CR) systems can efficiently utilize the radio spectrum due to their ability to sense environmental conditions and adapt their communications parameters (such as power,carrier frequency, and modulation) so as to enable dynamic reuse of the available spectrum. In this thesis, theoretical limits on time-of-arrival (TOA) estimation are derived for CRsystems in the presence of interference. Specifically, closed form expressions are obtained for Cramer-Rao bounds (CRBs) on TOA estimation in orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) based CR systems in various scenarios. Based on the CRB expressions, an optimal power allocation strategy that provides the best possible TOA estimation accuracy is proposed. This strategy considers the constraints imposed by regulatory emission mask and the sensed interference spectrum.The maximum likelihood (ML) TOA estimator is derived for an OFDM-based signalling scheme, and its performance is investigated against the theoretical limits offered by the CRBexpressions. In addition, numerical results for the CRBs and ML TOA estimator are obtained and the effects of the optimal power allocation strategy on the accuracy of ML TOA estimator are examined in the absence / presence of interference. The use of optimal power allocation strategy insteadof the conventional power assignment scheme is demonstrated to provide significant gains in terms of the TOA estimation accuracy. Analysis of the performance sensitivity of the optimal powerallocation strategy to the uncertainty in spectrum estimation is performed, and the performance of optimal power allocation is observed to be consistently superior to that of the uniform powerallocation even for substantially high values of spectral estimation errors.
Benzer Tezler
- Frekans ve zaman-frekans uzaylarında music algoritması ile geliş açısı kestirimi
Angle of arrival estimation in frequency and time-frequency domains with music algorithm
OĞUZ TUNCAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF KENT PINAR
- A novel neural network based approach for direction of arrival estimation
Yapay sinir ağı tabanlı yeni bir geliş açısı tahmin yaklaşımı
SELÇUK ÇAYLAR
Doktora
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLBİN DURAL
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Time of arrival estimation with music under impulsive noise
Sarbe özellikli gürültü altında müzik algoritması ile varış zamanının kestirilmesi
İSA HACIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ANARIM
PROF. DR. HAKAN DELİÇ
- Direction of arrival estimation in sensor arrays with faulty elements
Sensör dizilerinde hatalı sensörler ile işaret geliş açısı kestirimi
TAYFUN KÜLBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN TUNCER
- Environment aware location estimation in cellular networks
Hücresel ağlarda ortam-bilinçli konum belirleme
ONUR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. FATİH ALAGÖZ