Spectrum sensing performance for cognitive radio networks based generalizedfrequency division multiplexing modulation over fading channels.
Genelleştirilmiş frekans bölmeli çoğullama modülasyonlu sönümlemeli kanallarda bilişsel radyo ağları için spektrum belirleme performansı
- Tez No: 495269
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET SERBES
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Haberleşme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Genelleştirilmiş frekans bölmeli çoğullama (GFDM), tüm özel durumları kapsayarak konfigürasyon esnekliği sağlayan OFDM, SC-FDE ve SC-FDM için genelleştirilmiş şemadır. GFDM sistemindeki veriler, her bir sembolün alt taşıyıcılar ve alt semboller tarafından temsil edildiği veri sembollerine bölünür. Her bir veri sembolü, GFDM'ye bir esneklik özelliği vererek, karşılık gelen bir ayarlanabilir nabız şekillendirme ile modüle edilir. GFDM'nin ikinci özelliği, düşük bir bant dışı emisyon sağlamasıdır. Esneklik özelliği, GFDM'yi, bahsi geçen beşinci nesil (5G) için makine tipi iletişim (MTC), dokunsal İnternet ve gigabit kablosuz bağlantı uygulamaları gibi kablosuz iletişim ağlarının yeni ortaya çıkan uygulamaları için önemli bir çözüm haline getirmektedir. Düşük bant dışı özelliği nedeniyle, CR ağlarının ikincil kullanıcıların geçici olarak boşta kalma frekans bandını kullanmasına izin verdiği OFDM ile karşılaştırıldığında bilişsel radyo (CR) ağları için daha uygundur. Bu spektrum algılama ile elde edilir. Spektrum kullanımını algılamak için birçok teknik kullanılmaktadır. En yaygın olarak kullanılan algoritma, basit uygulaması nedeniyle enerji algılama tekniğidir. Bu çalışmada, Rayleigh ve Nakagami-m sönümleme kanallarındaki GFDM modülasyonu ile CR ağları için spektrum algılama performansı bilgisayar simülasyonları yapılarak analiz edilmiştir. Spektral kullanımını geliştirmek için GFDM sistemi için enerji algılama yöntemi uygulanmaktadır. Spektrum algılama performansı, P_d olasılığı ve yanlış alarm P_fa olasılığı ile temsil edilen alıcı çalışma karakteristiği (ROC) eğrileri tarafından belirlenir. GFDM alıcı-vericisi ile önerilen enerji algılama tabanlı spektrumun performansının, bahsedilen sönümleme kanalları üzerinden değerlendirilmesi için ROC performans eğrileri sağlanmıştır. Araştırmanın sonuçları, P_d tespit etme olasılığının, tüm kanallar için artan sinyal gürültü oranı SNR ile arttığını göstermektedir. Algılama performansı, alıcı tarafında veri eşitlemesinden sonra enerji algılandığında uygulanır. Rayleigh ve Nakagami kanallarına ait sonuçlarımızı, simülasyon sonuçlarının, daha yüksek Nakagami sönümleme parametresi-m için elde edilen en yüksek P_d'nin elde edildiğini göstermektedir. Ayrıca modülasyon tiplerine (OFDM, GFDM) dayanan algılama performansı karşılaştırması yapılmıştır. Simülasyon sonuçları, alıcı-verici tabanlı GFDM için P_d'nin OFDM ile daha iyi performans gösterdiğini göstermektedir
Özet (Çeviri)
Generalized frequency division multiplexing (GFDM) is the generalized scheme for the OFDM, SC-FDE and SC-FDM, which adds configuration flexibility by covering all special cases. The data in the GFDM system are divided into data symbols, where each data symbol is represented by subcarriers and subsymbols. Each data symbol is modulated with a corresponding adjustable pulse shaping, giving the GFDM a flexibility property. The second property of GFDM is that it provides a low out-of-band emission. Flexibility property makes the GFDM an essential solution for many emerging applications of wireless communication networks, such as machine type communication (MTC), tactile Internet, and gigabit wireless connectivity applications for the proposed fifth generation (5G). Due to its low out-of-band property, it is more appropriate for the cognitive radio (CR) networks, compared to the OFDM, where the CR networks allows secondary users temporarily utilize the idle frequency band. This is achieved by spectrum sensing. Many techniques are used to sense the spectrum usage. The most widely used algorithm is the energy detection technique, due to its simple implementation. In this study, spectrum sensing performance for the CR networks with GFDM modulation over Rayleigh and Nakagami-m fading channels are analyzed by performing appropriate computer simulations. Energy detection method is implemented for the GFDM system to improve the spectral utilization. The spectrum sensing performance is determined by the receiver operating characteristic (ROC) curves, which are represented by probability of detection P_d and probability of false alarm P_fa. ROC performance curves are provided to evaluate the performance of the proposed energy detection based spectrum sensing with GFDM transceiver over the mentioned fading channels. The results of the study show that the probability of detection P_d increases with the increasing signal to noise ratio SNR for all channels. The sensing performance enhances when the energy detection is implemented after the data equalization at receiver side. We provide our results for Rayleigh and Nakagami-m channels, where the simulation results show that the highest P_d is obtained for higher Nakagami fading parameter-m. Also the sensing performance comparison based on modulation types (OFDM, GFDM) is done. The simulation results show that the P_d for transceiver based GFDM is outperformed with that OFDM
Benzer Tezler
- Bilişsel radyo ağları için değişim noktası analizine dayalı geniş bant spektrum algılama
Changepoint analysis based wideband spectrum sensing for cognitive radio networks
SELÇUK TAŞCIOĞLU
Doktora
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZİYA TELATAR
- Bilişsel iletim ağlarında parçalı spektrum algılama ve alıcı çeşitleme yöntemleri
Dispersed spectrum sensing and receiver diversity techniques in cognitive radio networks
MUSTAFA NAMDAR
Doktora
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
YRD. DOÇ. DR. HACI İLHAN
- Altına sermeli bilişsel radyo ağları için işbirlikli spektrum paylaşım protokolleri
Cooperative spectrum sharing protocols for underlay cognitive radio networks
SEMA SARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ
- Bilişsel radyo ağlarında zeki optimizasyon teknikleri kullanılarak spektrum algılama
Spectrum sensing using intelligent optimization techniques in cognitive radio networks
BURCU KETENCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMİ TAŞPINAR
- User selection and density based decision method for cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks
Akıllı radyo ağlarında işbirlikçi spektrum algılama için kullanıcı seçimi ve kullanıcı yoğunluğu bazlı karar verme algoritması
GONCA ERYİĞİT ÇİMENTEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNA TUĞCU
PROF. DR. EMİN ANARIM