Интеллектуальное определение спектра когнитивного радио на основе детектирования энергии для сложных сигналов

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347022030049

Ключові слова:

частота битовых ошибок, отношение сигнал/шум, метод частотного мультиплексирования нескольких несущих с универсальной фильтрацией, детектирование энергии, пятое поколение, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов, циклический префикс, спектральная плотность мощности, многоканальный вход — многоканальный выход, метод нескольких несущих с банком фильтров, промышленный интернет вещей, IIoT, отношение пиковой и средней мощности, программно-определяемая радиосвязь, обратное быстрое преобразование Фурье, быстрое преобразование Фурье, когнитивное радио, вероятность ложной тревоги

Анотація

В статье разработан и промоделирован метод определения спектра на основе детектирования энергии ED (energy detection) для метода частотного мультиплексирования нескольких несущих с универсальной фильтрацией трафика UFMC (Universal Filtered Multi Carrier). Кроме того, проектирование и анализ предложенной системы и системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) с использованием циклического префикса CP (Cyclic Prefix) и без него, проведено с точки зрения точного обнаружения, ложного обнаружения, пиковой мощности, частоты битовых ошибок (BER), и спектральной плотности мощности (PSD). Видно, что ED эффективность выше для UFMC структуры по сравнению с OFDM системой.

Посилання

H. Lv, P. Li, Q. Yan, H. Zhang, “Energy-efficient multi-cell resource allocation in cognitive radio-enabled 5G systems,” EURASIP J. Adv. Signal Process., vol. 2019, no. 1, p. 4, 2019, doi: https://doi.org/10.1186/s13634-018-0599-8.

V. Kumar, M. Mukherjee, J. Lloret, “Reconfigurable architecture of UFMC transmitter for 5G and its FPGA prototype,” IEEE Syst. J., vol. 14, no. 1, pp. 28–38, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/JSYST.2019.2923549.

Z. Guo, Q. Liu, W. Zhang, S. Wang, “Low complexity implementation of universal filtered multi-carrier transmitter,” IEEE Access, vol. 8, pp. 24799–24807, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2970727.

L. Chen, J. G. Yu, “Interference cancelation scheme with variable bandwidth allocation for universal filtered multicarrier systems in 5G networks,” EURASIP J. Wirel. Commun. Netw., vol. 2018, no. 1, p. 1, 2018, doi: https://doi.org/10.1186/s13638-017-1011-3.

V. Vakilian, T. Wild, F. Schaich, S. ten Brink, J.-F. Frigon, “Universal-filtered multi-carrier technique for wireless systems beyond LTE,” in 2013 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps), 2013, pp. 223–228, doi: https://doi.org/10.1109/GLOCOMW.2013.6824990.

H. Wang, Z. Zhang, Y. Zhang, C. Wang, “Universal filtered multi-carrier transmission with active interference cancellation,” in 2015 International Conference on Wireless Communications & Signal Processing (WCSP), 2015, pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.1109/WCSP.2015.7341313.

M. Zhang et al., “Overlapped universal filtered multicarrier system for uplink wireless communication,” Int. J. Commun. Syst., vol. 33, no. 1, p. e4148, 2020, doi: https://doi.org/10.1002/dac.4148.

K. K. Kishore, P. R. Umar, V. J. Naveen, “Comprehensive analysis of UFMC with OFDM and FBMC,” Indian J. Sci. Technol., vol. 10, no. 17, pp. 1–7, 2017, doi: https://doi.org/10.17485/ijst/2017/v10i17/114337.

S. Gokceli, B. Canli, G. K. Kurt, “Universal filtered multicarrier systems: Testbed deployment of a 5G waveform candidate,” in 2016 IEEE 37th Sarnoff Symposium, 2016, pp. 94–99, doi: https://doi.org/10.1109/SARNOF.2016.7846772.

P. Praneeth Kumar, K. Krishna Kishore, “BER and PAPR analysis of UFMC for 5G communications,” Indian J. Sci. Technol., vol. 9, no. S1, 2016, doi: https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9iS1/107820.

J. Zhang, Y. Chen, Y. Liu, H. Wu, “Spectrum knowledge and real-time observing enabled smart spectrum management,” IEEE Access, vol. 8, pp. 44153–44162, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2978005.

G. Rathee, N. Jaglan, S. Garg, B. J. Choi, K.-K. R. Choo, “A secure spectrum handoff mechanism in cognitive radio networks,” IEEE Trans. Cogn. Commun. Netw., vol. 6, no. 3, pp. 959–969, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/TCCN.2020.2971703.

S. Nandakumar et al., “Efficient spectrum management techniques for cognitive radio networks for proximity service,” IEEE Access, vol. 7, pp. 43795–43805, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2906469.

Annu, Gaganpreet, “Design and analysis of 5th order Chebyshev low pass filter,” Int. J. Eng. Sci. Res. Technol., vol. 3, no. 7, pp. 1–4, 2014, uri: http://www.ijesrt.com.

Спектральная плотность мощности UFMC

Опубліковано

2022-03-20

Як цитувати

Кумар, А., & Шарма, Х. (2022). Интеллектуальное определение спектра когнитивного радио на основе детектирования энергии для сложных сигналов. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 65(3), 175–181. https://doi.org/10.20535/S0021347022030049

Номер

Розділ

Статті