Sledování spektra a optimalizace systémů s více nosnými pro kognitivní rádio
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Dizertační práce se zabývá problematikou sledování kmitočtového spektra a následném využití daného frekvenčního pásma komunikačním systémem s více nosnými frekvencemi, jehož nastavení parametrů je provedeno na základě optimalizace. Nastavení adaptace může být prováděno s přihlédnutím k několika požadavkům a také stavu a obsazenosti jednotlivých přenosových kanálů. Systém, který je charakterizován zmíněnými vlastnostmi, je často označován jako kognitivní rádio. Uplatnění zařízení, pracujících na principech kognitivního rádia bude nejspíše v blízké budoucnosti hojně využíváno z důvodů omezeného volného kmitočtového spektra. Přínosem práce je zejména využití Kolmogorova – Smirnova statistického testu jako jedna z možností detekce přítomnosti signálu primárních uživatelů. Dále také zavedení nové kriteriální funkce u optimalizace využívající roje částic (PSO) a zahrnutí parametru EVM, kvantifikujícího odchylku bodů konstelačního diagramu, do adaptivního greedy algoritmu a do optimalizace PSO. Součástí dizertační práce je i zahrnutí nepřesné informace o stavu sledovaného kmitočtového spektra do modifikovaného greedy algoritmu. Navrhované metody jsou podloženy výsledky vytvořených simulací a v případě energetické detekce ve frekvenční oblasti i implementací metody na vývojovou desku s obvodem FPGA.
The doctoral thesis deals with spectrum sensing and subsequent use of the frequency spectrum by multicarrier communication system, which parameters are set on the basis of the optimization technique. Adaptation settings can be made with respect to several requirements as well as state and occupancy of individual communication channels. The system, which is characterized above is often referred as cognitive radio. Equipments operating on cognitive radio principles will be widely used in the near future, because of frequency spectrum limitation. One of the main contributions of the work is the novel usage of the Kolmogorov – Smirnov statistical test as an alternative detection of primary user signal presence. The new fitness function for Particle Swarm Optimization (PSO) has been introduced and the Error Vector Magnitude (EVM) parameter has been used in the adaptive greedy algorithm and PSO optimization. The dissertation thesis also incorporates information about the reliability of the frequency spectrum sensing in the modified greedy algorithm. The proposed methods are verified by the simulations and the frequency domain energy detection is implemented on the development board with FPGA.
The doctoral thesis deals with spectrum sensing and subsequent use of the frequency spectrum by multicarrier communication system, which parameters are set on the basis of the optimization technique. Adaptation settings can be made with respect to several requirements as well as state and occupancy of individual communication channels. The system, which is characterized above is often referred as cognitive radio. Equipments operating on cognitive radio principles will be widely used in the near future, because of frequency spectrum limitation. One of the main contributions of the work is the novel usage of the Kolmogorov – Smirnov statistical test as an alternative detection of primary user signal presence. The new fitness function for Particle Swarm Optimization (PSO) has been introduced and the Error Vector Magnitude (EVM) parameter has been used in the adaptive greedy algorithm and PSO optimization. The dissertation thesis also incorporates information about the reliability of the frequency spectrum sensing in the modified greedy algorithm. The proposed methods are verified by the simulations and the frequency domain energy detection is implemented on the development board with FPGA.
Description
Keywords
Sledování spektra, systém s více nosnými, OFDM, PSO, optimalizace využívající roje částic, greedy algoritmus, energetická detekce, metoda periodogramu, Kolmogorův – Smirnovův statistický test, kumulativní distribuční funkce, EVM., Spectrum sensing, multicarrier communication system, OFDM, PSO, particle swarm optimization, greedy algorithm, energy detection, periodogram, Kolmogorov – Smirnov statistical test, cumulative distribution function, error vector magnitude.
Citation
POVALAČ, K. Sledování spektra a optimalizace systémů s více nosnými pro kognitivní rádio [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Elektronika a sdělovací technika
Comittee
prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc. (předseda)
Prof. Ing. Jana Tučková, CSc. (člen)
Prof. Ing. Jan Nouza, CSc. (člen)
prof. Ing. Milan Sigmund, CSc. (člen)
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. (člen)
Doc. Ing. Pavol Galajda, Ph.D. - oponent (člen)
Ing. Jan Šimša, CSc. - oponent (člen)
Date of acceptance
2012-03-29
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení