Yazılım tabanlı iletişim sistemleri için spektrum algılama
Spectrum sensing for software defined radio systems
Yazar: SWASH MOHAMMED
Danışman: PROF. DR. AYDIN AKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Spektrum = Spectrum

Özet:
Bilişsel radyo, kablosuz haberleşme sistemlerindeki kullanılmayan yayılmış spektrumu etkili bir şekilde kullanan modern tekniklerden biridir. Bu yeni paradigma, daha az girişimle kablosuz haberleşme olanağını sağlamaktadır. Bu çalışmada, bilişsel radyo fonksiyonlarından biri olan `spektrum algılama' incelenmiştir. Özellikle durağan öznitelik tespit etme yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca spektrum algılama, spektrum boşluklarını tespit etmek ve onları kullanmak için çok etkili bir yöntemdir.Buradaki deneylere, spektrum algılama tekniği uygulanmıştır. Bir sinyal, ikili faz kaydırmalı anahtarlama (BPSK) veya kuadratür faz kaydırmalı anahtarlama (QPSK) veya ikili Genlik kaydırmalı anahtarlama (2ASK) veya dörtlü Genlik kaydırmalı anahtarlama (4ASK) veya ikili Frekans kaydırmalı anahtarlama (2FSK) veya dörtlü Frekans kaydırmalı anahtarlama (4FSK) türlerinden rasgele olarak üretilmektedir. Daha sonra bu modülasyonlu sinyallerin, Toplamsal Beyaz Gauss Gürültüsü (AWGN) veya sönümlemeli kanallardan iletildiği durumlar için sinyal modelleri oluşturulmuştur. Kanal çıkışında elde edilen sinyaller, periyodik durağan öznitelikleri kullanan spektrum seziciye uygulanarak kanalda birincil kullanıcının varlığı tespit edilebilmektedir.Sonuç olarak bilgisayar benzetimleri ile önerilen yöntemin farklı sinyal-gürültü oranları için spektrum algılama başarımları sunulmaktadır. Elde edilen analiz sonuçları, sinyal-gürültü oranlarının artması ile hatalı tespit olasılığının azalma eğiliminde olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Cognitive radio is one of the modern techniques for wireless communication systems to use the unused spread spectrum effectively. This new paradigm makes wireless communication possible with less interference. In this work, it was investigated one of the functions of cognitive radio called spectrum sensing. It has been specifically used the method of cyclostationary feature detection. Spectrum sensing is also a very effective method to detect spectrum holes and to use them.It has been implemented spectrum sensing technique in these experiments. A signal is randomly generated which could be Binary phase shift keying (BPSK) or Quadrature phase shift keying (QPSK) or 2-amplitude shift keying (2ASK) or 4-amplitude shift keying (4ASK) or 2-frequency shift keying (2FSK) or 4-frequency shift keying (4FSK). Then this modulated signal is passed through Additive White Gaussian Noise (AWGN) or multi-path Fading channel. The corrupted output signal is then passed to cyclostationary detector where various functions are pre-implemented throughout cyclostationary detector. This includes Fast Fourier Transform (FFT), Auto Correlation, comparing with Threshold to identify that signal.Finally the results of signal to noise ratio were demonstrated for the performance evaluation of the experiments. The result presents a comparable fall in the probability of incorrect detection by increasing signal to noise ratio.