Contribuições ao sensoriamento espectral em canais cognitivos sujeitos a desvanecimento.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10537 |
Resumo: | O conceito de rádio cognitivo vera sendo impulsionado devido a escassez de bandas de frequência disponíveis para os services de telecomunicações. O radio cognitivo permite monitorar o espectro eletromagnético para procurar por lacunas espectrais; ou seja, verificar se uma determinada banda espectral esta momentaneamente disponível para que seja ocupada dinamicamente por um usuário não licenciado. Melhorar o sensoriamento espectral, para permitir um melhor compartilhamento do espectro de frequências entre diferentes usuários, e um desafio das comunicações sem fio, Muitas técnicas e algoritmos tem sido propostos para lidar com a ocupação espectral em cenários cognitivos. Entretanto, questões como desvanecimento e multi percurso são simplificadas nos modelos consolidados na literatura. Nesta Tese, o problema do sensoriamento espectral cognitivo não cooperativo (em que apenas um detector executa o sensoriamento do canal) em canais com desvanecimento e analisado. As atribuições incluem a analise dos efeitos do desvanecimento sobre o sensoriamento espectral (baseado na detecção de energia e em testes estatísticos) e na proposta de novos algoritmos de sensoriamento cognitivo que considerem os efeitos do desvanecimento. A primeira contribuição consiste na avaliação do desempenho do sensoriamento espectral por meio da detecção de energia em canais sujeitos a desvanecimento. A segunda contribuição e baseada em testes estatísticos para otimizar o sensoriamento espectral cognitivo. Os testes estatísticos da Assimetria, da Curtose e de Jarque-Bera são avaliados quando o canal cognitivo sofre influencia dos modelos de desvanecimento de Rayleigh, Nakagami-m, Rice e Lognormal. A terceira contribuição consiste na proposta de novos algoritmos de sensoriamento espectral, baseados nos testes estatísticos da Assimetria, da Curtose e de Jarque-Bera, quando o canal cognitivo e sujeito ao modelo de desvanecimento de Rayleigh. Os algoritmos propostos apresentam um desempenho superior quando comparados a detecção espectral baseada na detecção de energia ou no sensoriamento a partir de testes estatísticos. |
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Contribuições ao sensoriamento espectral em canais cognitivos sujeitos a desvanecimento.Contributions to spectral sensing in subject cognitive channels and fading.Rádio CognitivoSensoriamento EspectralTestes EstatísticoTestes de AderênciaDesvanecimentoCognitive RadioSpectral SensingStatistical TestsAdherence TestsFadingO conceito de rádio cognitivo vera sendo impulsionado devido a escassez de bandas de frequência disponíveis para os services de telecomunicações. O radio cognitivo permite monitorar o espectro eletromagnético para procurar por lacunas espectrais; ou seja, verificar se uma determinada banda espectral esta momentaneamente disponível para que seja ocupada dinamicamente por um usuário não licenciado. Melhorar o sensoriamento espectral, para permitir um melhor compartilhamento do espectro de frequências entre diferentes usuários, e um desafio das comunicações sem fio, Muitas técnicas e algoritmos tem sido propostos para lidar com a ocupação espectral em cenários cognitivos. Entretanto, questões como desvanecimento e multi percurso são simplificadas nos modelos consolidados na literatura. Nesta Tese, o problema do sensoriamento espectral cognitivo não cooperativo (em que apenas um detector executa o sensoriamento do canal) em canais com desvanecimento e analisado. As atribuições incluem a analise dos efeitos do desvanecimento sobre o sensoriamento espectral (baseado na detecção de energia e em testes estatísticos) e na proposta de novos algoritmos de sensoriamento cognitivo que considerem os efeitos do desvanecimento. A primeira contribuição consiste na avaliação do desempenho do sensoriamento espectral por meio da detecção de energia em canais sujeitos a desvanecimento. A segunda contribuição e baseada em testes estatísticos para otimizar o sensoriamento espectral cognitivo. Os testes estatísticos da Assimetria, da Curtose e de Jarque-Bera são avaliados quando o canal cognitivo sofre influencia dos modelos de desvanecimento de Rayleigh, Nakagami-m, Rice e Lognormal. A terceira contribuição consiste na proposta de novos algoritmos de sensoriamento espectral, baseados nos testes estatísticos da Assimetria, da Curtose e de Jarque-Bera, quando o canal cognitivo e sujeito ao modelo de desvanecimento de Rayleigh. Os algoritmos propostos apresentam um desempenho superior quando comparados a detecção espectral baseada na detecção de energia ou no sensoriamento a partir de testes estatísticos.The cognitive radio concept evolves as a response to the scarcity of available frequency bands for telecommunication services. Cognitive radio enables the monitoring of the electromagnetic spectrum to identify spectrum holes; in other words, to verify i f a specific spectrum band is temporarily available to be dynamically occupied by another user. The improvement of the spectrum sensing, to enable a better sharing of the frequency spectrum among different users, is a major challenge in wireless communications. Several new techniques and algorithms are being proposed to deal with the spectrum occupancy in cognitive channels. Nevertheless, some issues, such as fading and multipath are not properly investigated. Fading and multipath effects are simplified when spectrum sensing, under such conditions, is analyzed. In this thesis, the non-cooperative spectrum sensing problem (in which a single detector performs the sensing) is evaluated. The contributions include the analysis of fading effects on the spectrum sensing (based on energy detection and on statistical tests) and the proposal of new spectrum sensing algorithms that consider fading effects in cognitive channels. The first contribution is an evaluation of the performance of spectrum sensing via energy detection in fading channels. The second contribution is based on statistic tests to optimize the cognitive spectrum sensing. Skewness, Kurtosis and Jarque-Bera statistical tests are considered when the cognitive channel is influenced by fading models as Rayleigh, Nakagami-m, Rice and Lognormal. The third contribution refers to the proposal of new sensing algorithms, based on Skewness, Kurtosis and Jarque-Bera statistical tests, when the cognitive channel is subject to Rayleigh fading. The proposed algorithms lead to superior performance when compared to the spectral detection based on energy detection or on statistical tests.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGALENCAR, Marcelo Sampaio de.ALENCAR, M. S.http://lattes.cnpq.br/0946722048975388LOPES, Waslon Terllizzie Araújo.LOPES, W. T. A.http://lattes.cnpq.br/5041048659000127SANTOS FILHO, José Cândido Silveira.BAIOCCHI, Orlando.FARIAS, José Ewerton Pombo de.QUEIROZ, Wamberto José Lira de.CARVALHO, Fabrício Braga Soares de.2015-09-182019-12-27T17:53:56Z2019-12-272019-12-27T17:53:56Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10537CARVALHO, Fabrício Braga Soares de. Contribuições ao sensoriamento espectral em canais cognitivos sujeitos a desvanecimento. 2015. 124 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2015.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-04-27T14:00:54Zoai:localhost:riufcg/10537Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-04-27T14:00:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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