KFUPM ePrints

OPTIMIZATION OF ENERGY DETECTION IN COGNITIVE RADIO NETWORKS

l OPTIMIZATION OF ENERGY DETECTION IN COGNITIVE RADIO NETWORKS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
Restricted to Abstract Only until 01 May 2015.

4Mb

Arabic Abstract

ظهور الخدمات اللاسلكية يتطلب الاستخدام الفعال للطيف الراديوي بسبب ندرتها . ويمكن معالجة هذه المشكلة عن طريق استخدامات تكنولوجيا الإذاعة المعرفية ( CR ) التي تستخدم الطيف بطريقة انتهازية . إعادة استخدام الطيفية هوأحد تطبيق من الراديو المعرفية التي تسمح للمستخدمين الثانويين / شبكات لاستخدام الطيف المرخص من المستخدمين الأوليين عندما تكون غير نشطة. وسيتم شرح أنواع مختلفة من أساليب الاستشعار عن الطيف. وسوف تناقش نموذج الاشارة لشبكات CR تحت قناة AWGN وكذلك شبكات CR اللتي تعاني تلاشي من نوع رايلي ، ناكاجامي ، اللوغاريتمي الطبيعي ، غاما ، مركب ناكاجامي - اللوغاريتمي الطبيعي و مركب ناكاجامي - غاما. وسوف يعرض متوسط احتمال الكشف عن الاشارة بأنواع مختلفة من القنوات. وستعرض نتائج المحاكاة لأداء الكشف عن شبكات CR تحت قنوات مختلفة لمستخدم واحد من SU. بعد ذلك، اقترح سيتم التحقيق من أساليب لتحسين أداء الكشف مثل التعاونية لاستشعار الطيف ، والارتباط المكاني وطرق الكشف عن مجريات الأمور . سيتم عرض أداء الكشف عن تعاون المستخدمين الثانويين ( SU ) من خلال نتائج المحاكاة لقنوات مختلفة. سرب الجسيمات الأمثل ( PSO ) هو أسلوب ارشادي الذي يحقق القيمة المثلى عن طريق محاكاة السلوك الطبيعي للمعرفة الفردية من مجموعة من قطيع سرب التواصل. ويتم تنفيذ PSO لتعظيم دالة الهدف لمشكلة معينة مع مجموعة من المعلمات من خلال استكشاف فضاء البحث. وسيتم مناقشة تنفيذ PSO في شبكات CR . ويتم إنتاج نتائج المحاكاة لأداء الكشف باستخدام تقنية PSO بين القنوات المختلفة. ستوضح الطريقة الجديدة المقترحة هجين PSO-HC كيفية تنفيذها في شبكات CR . ستتم مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من هجين PSO-HC تحت قنوات مختلفة بطريقة PSO التقليدية. في حين يظهر هجين PSO-HC تحسينات صغيرة في قنوات الغير متلاشية / قنوات المنخفضة التلاشي، وأنه يعطي أداء جيد في قنوات عميقة التلاشي بالمقارنة مع الطريقة التقليدية PSO .

English Abstract

The emergence of wireless services demands an efficient use of the radio spectrum due to its scarcity. This problem can be addressed by using Cognitive radio (CR) technology that uses the spectrum in an opportunistic manner. Spectral reuse is one application of cognitive radio that permits secondary users/networks to use the licensed spectrum of the primary users when they are not active. Different types of spectrum sensing methods will be explained. The signal model for CR networks under AWGN channel as well as CR networks experiencing Rayleigh, Nakagami, Lognormal, Gamma, Nakagami-Lognormal composite and Nakagami-Gamma composite fading will be discussed. The achievable average probability of detection is presented for different types of channels. Simulation results will be presented for the detection performance of CR networks under different channels for a single SU. After that, suggested methods for improving the detection performance such as cooperative spectrum sensing, spatial correlation and heuristic methods will be investigated. The detection performance of cooperating secondary users (SU) will be shown through simulation results for different fading channels. Particle Swarm Optimization (PSO) is a heuristic technique which achieves optimum value by mimicking the natural behavior of individual knowledge of communicating group of a swarm flock. PSO is implemented to maximize an objective function for a given problem with set of parameters by exploring its search space. The implementation of PSO in CR networks is discussed. Simulation results of detection performance using PSO technique are produced among different fading channels. The new proposed method, PSO-HC hybrid is explained how it is implemented in CR networks. Results obtained from using PSO-HC hybrid method under different fading channels are compared to the conventional PSO method. While the PSO-HC hybrid performance shows little improvements in non-fading/ low fading channels, it gives good performance in deep fading channels compared to the conventional PSO method.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Engineering
Electrical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Electrical Engineering Dept
Committee Advisor:Zerguine, Azzedine
Committee Co-Advisor:Sheikh, Asrar
Committee Members:Mesbah, Wessam and Zidouri, Abdulmalek and Abu-Al-Saud, Wajih
ID Code:139269
Deposited By:AL SAIHATI ALI ABDULLAH (g200350130)
Deposited On:10 Jun 2014 10:48
Last Modified:10 Jun 2014 10:48

Repository Staff Only: item control page