Restricted Neyman-Pearson approach based spectrum sensing in cognitive radio systems
Bilişsel radyo sistemlerinde kısıtlı Neyman-Pearson yaklaşımı tabanlı spektrum sezme
- Tez No: 305952
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SİNAN GEZİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Geçtiğimiz on yıl içinde kablosuz teknolojilere olan talep, frekans spektrumunda farkedilebilir bir kıtlığa yol açacak şekilde fazlasıyla artmıştır. Aynı zamanda, frekans spektrumunun statik tahsisi spektrumun verimsiz kullanımına yol açmıştır. Dolayısıyla dinamik spektrum erişimi bir zorunluluk haline gelmiştir. Bilişsel radyo, spektrum kıtlığı ve spektrumun verimsiz kullanımı arasındaki çatışmaları çözmek için anahtar teknoloji olarak ortaya çıkmıştır. Bilişsel radyo lisanssız (ikincil) kullanıcıların lisanslı (birincil) kullanıcılara ayrılan frekans bandlarına onlar aktif değilken erişip iletişim kurabilmelerine izin vermek için parametrelerini ayarlayabilen ve çalışma ortamının farkında olan, akıllı bir kablosuz iletişim sistemidir. Bilişsel radyo, birincil kullanıcılarla girişimi engellemek amacıyla güvenilir spektrum sezme tekniklerine ihtiyaç duyar. Bu tezde, bili¸ssel radyolardaki spektrum sezme konusu çalışılmaktadır. Özel olarak, minimum tespit ve yanlış alarm olasılıkları üzerindeki kısıtlamalar altında ortalama tespit olasılığını maksimuma çıkaran kısıtlı Neyman-Pearson (NP)yaklaşımı, birincil kullanıcıların sinyallerinin önsel olasılık dağılımındaki belirsizliğin varlığında bilişsel radyolardaki spektrum sezme problemine uygulanmaktadır. İlk olarak Gauss gürültü varlığında bu problem incelenmekte ve birincil kullanıcıların sinyallerinin Gauss dağılımı olduğu varsayılmaktadır. Daha sonra, Gauss olmayan gürültü kanalları için problem tekrar ele alınmaktadır. Kısıtlı NP yaklaşımının performansını, genelleştirilmiş olabilirlik oranı testi(GLRT) ve enerji algılama gibi varolan metodların performansıyla karşılaştırmak için simülasyon sonuçları elde edilmektedir. Her iki gürültü kanalında da kısıtlı NP yaklaşımı enerji algılama metodunu geride bırakmaktadır. Ayrıca, Gauss karışım gürültü kanalları için önsel bilgi eksikliğinin varlığında kısıtlı NPyaklaşımı, en kötü durumdaki tespit olasılığı açısından ve bazen de duruma bağlı olarak ortalama tespit olasılığı açısından GLRT üzerinde önemli avantajlar sağlayabilmektedir.
Özet (Çeviri)
Over the past decade, the demand for wireless technologies has increased enormously, which leads to a perceived scarcity of the frequency spectrum. Meanwhile, static allocation of the frequency spectrum leads to under-utilization of the spectral resources. Therefore, dynamic spectrum access has become a necessity. Cognitive radio has emerged as a key technology to solve the conflicts between spectrum scarcity and spectrum under-utilization. It is an intelligent wireless communication system that is aware of its operating environment and can adjust its parameters in order to allow unlicensed (secondary) users to access and communicate over the frequency bands assigned to licensed (primary) users when they are inactive. Therefore, cognitive radio requires reliable spectrum sensing techniques in order to avoid interference to primary users. In this thesis, the spectrum sensing problem in cognitive radio is studied. Specifically, the restricted Neyman-Pearson (NP) approach, which maximizes the average detection probability under the constraints on the minimum detection and false alarm probabilities, is applied to the spectrum sensing problem in cognitive radio systems in the presence of uncertainty in the prior probability distribution of primary users? signals. First, we study this problem in the presence of Gaussian noise and assume that primary users? signals are Gaussian. Then, the problem is reconsidered for non-Gaussian noise channels. Simulation results are obtained in order to compare the performance of the restricted NP approach with the existing methods such as the generalized likelihood ratio test (GLRT) and energy detection. The restricted NP approach outperforms energy detection in all cases. It is also shown that the restricted NP approach can provide important advantages over the GLRT in terms of the worst-case detection probability, and sometimes in terms of the average detection probability depending on the situationin the presence of imperfect prior information for Gaussian mixture noise channels.
Benzer Tezler
- Space debris detection for mega constellation satellites: Terahertz-band integrated sensing and communication approach
Uzay enkazı tespiti için mega takımyıldızı uydularında terahertz bandında tümleşik algılama ve haberleşme yaklaşımı
GİZEM SÜMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Optimal multiple hypothesis testing with an application in side lobe blanker design and invariance applications in detection and synchronization
Optimum çoklu hipotez testinin yan lob köreltme tasarımındaki bir uygulaması ve sezimleme ve senkronizasyonda değişmezlik uygulamaları
OSMAN COŞKUN
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY CANDAN
- Threshold optimization in decentralized detection problems and optimal jamming in the presence of uncertainty
Merkezi olmayan sezim problemlerinde eşik değer optimizasyonu ve belirsizlik varlığında en uygun sinyal boğma stratejisi
HAKAN SOKU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTurgut Özal ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUAT BAYRAM
- Alternative approaches and noise benefits in hypothesis-testing problems in the presence of partial information
Kısmi bilgi bulunan hipotez sınama problemlerinde alternatif yaklaşımlar ve gürültü kazanımları
SUAT BAYRAM
Doktora
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. SİNAN GEZİCİ
- İstanbul'da iskan alanlarının yerseçiminde hanehalkı nitelikleri ve konut talebi
Household characteristics related to residential location and housing demand in İstanbul
FUNDA GÜLEÇ YİRMİBEŞOĞLU
Doktora
Türkçe
1997
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FULİN BÖLEN