Bilişsel radyo ağlarında sönümlenme ve gölgelenmenin işbirlikçi algılamaya etkileri
Effects of fading and shadowing on cooperative sensing in cognitive radio networks
Yazar: HALİL TONGÜL
Danışman: PROF. DR. MEHMET ŞAFAK
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bilissel radyo sistemleri, dinamik izge erisimi temel alınarak, kablosuz iletisim kanallarındafrekans izgesinin tahsisindeki sıkısıklıgın önüne geçilmesi amacıyla gelistirilmistir.Bilissel radyo sistemleri ile, baska bir kullanıcıya tahsis edildigi halde o anda ya da ocografi bölgede kullanılmayan frekans bantlarının fırsatçı erisim ile lisans sahibi olmayankullanıcılara açılması, böylelikle izge üzerindeki bosluklardan faydalanılarakiletisim fırsatlarının yakalanması düsünülmüstür. Bilissel radyo sistemlerinin uygulanabilirligiaçısından lisanslı kullanıcıların iletisiminin, frekans bandına fırsatçı erisimgerçeklestirecek lisanssız kullanıcılarca hiçbir sekilde kesintiye ugratılmaması gerekmektedir.Bu nedenle iletisim kanalındaki en kötü durumlarda dahi lisanslı kullanıcılaraait sinyalin varlıgının ya da yoklugunun tespit edilmesi kritik önem tasımaktadır. Izgealgılaması konusunda gerçeklestirilen çalısmalarda en güvenilir algılama yönteminin,sisteme hem zaman ekseninde hem de uzamsal eksende çoklama yetisi kazandıran, isbirlikçialgılama yöntemi oldugu tespit edilmistir. Merkezi isbirlikçi algılama yönteminde,ikincil kullanıcılardan elde edilen kanalın durumuna ait test istatistiklerinin merkeziistasyonda bir araya getirilmesi islemi, verilen kararın kesinligi ve dolayısıyla sistemingüvenilirligi açısından büyük önem tasımaktadır. Bu tez çalısmasında, sinyallerin biraraya getirilmesinde yumusak kararla birlestirme ve sıfır-bir kararıyla birlestirme yöntemleriele alınmıstır. Yumusak kararla birlestirme yönteminde test istatistiklerinindogrusal agırlıklandırma ile birlestirilmesi incelenmistir. Elde edilen sonuçlar sıfır-birkararıyla birlestirme yöntemi kullanıldıgı durumdaki sonuçlarla karsılastırılmıstır. Testistatistiklerinin agırlıklandırma ile birlestirmesinde farklı kanal yapılarında agırlıklandırmakatsayılarının tespiti sistem basarımına dogrudan etki etmektedir. Bu çalısmada kanaldakifarklı sönümlenme ve gölgelenme yapıları altında isbirlikçi algılama yöntemininbasarımı incelenmis, daha önce bir çok çalısmada yalnız sönümlenme durumu içingerçeklestirilen analizler kanaldaki gölgelenme durumu için ele alınmıstır.

Abstract:
Cognitive radio systems which are based on the dynamic spectrum access technology,are developed upon the problem of frequency band allocation on frequency spectrum.The main idea on cognitive radios is to give a chance to unlicensed users to accessthe licensed spectrum opportunistically when or where it is not used by licensed usersat that instant or at that geographical area. For the applicability of cognitive radiosystem, licensed users? communication should never be disrupted by unlicensed userswho opportunistically access the frequency band. For this reason, detection of presenceor absence of primary users? signals at worst case conditions does have a criticalimportance. After long researchs for spectrum sensing, it is determined that the mostreliable method for spectrum sensing on cognitive radios is cooperative sensing whichprovides receive diversity in both time and spatial axes. In central cooperative sensing,combining the test statistics received from unlicensed users at the fusion center carriesgreat importance for the accuracy of decision and therefore the reliability of thesystem. In this work, soft decision combining and hard decision combining methodsare covered as combination methods at the fusion center. For soft decision combiningmethod, linear combination of test statistics is investigated. The simulation resultsobtained for soft decision combining are brought together to provide a comparisonbetween two methods. Since the performance of cognitive radio systems is directlyaffected by the determination of weighting coefficients under different channel variations,in this work, performance of cooperative sensing methods under different fadingand shadowing conditions of communication channel, is investigated; the analysis performedfor only fading case in previous works are handled for shadowing case of thecommunication channel.