Сравнительный анализ эффективности алгоритмов обнаружения сигналов при когнитивном распределении ресурсов в сетях мобильной связи

Владимир Владимирович Поповский, Алексей Вадимович Коляденко

Аннотация


Проведен анализ эффективности параметрического алгоритма оптимального приема сигналов, построенном на критерии Вальда; непараметрического алгоритма, построенном на математическом аппарате нейронных сетей; непараметрического алгоритма, построенном на математическом аппарате нечеткой логики; непараметрического алгоритма, построенном на знако-ранговом критерии Вилкоксона.

Анализ эффективности предложенных алгоритмов проведен в среде MATLAB с помощью имитационного моделирования. В качестве критерия эффективности выбрана вероятность ошибки. Получены графики зависимости вероятности ошибки от отношения мощности сигнала к мощности шума (ОСШ).

Анализ показал, что при низких значения ОСШ от –10 до –7 дБ лучшими показателями обладает алгоритм, построенный на математическом аппарате нейронной сети Кохонена. С увеличением ОСШ (выше –7 дБ) наименьшая вероятность ошибки отмечается при использовании алгоритма Вальда. Но, хотя алгоритм Вальда обладает лучшей эффективностью, он требует априорной информации о параметрах сигналов. При ОСШ выше 0 дБ наименьшей вероятностью ошибки среди непараметрических алгоритмов обладает алгоритм, построенный на математическом аппарате нечеткой логики. При этом немного выше вероятность ошибки наблюдается у алгоритма, построенном на сети Кохонена. Наибольшей вероятностью ошибки обладает алгоритм обнаружения, основанный на знако-ранговом критерии Вилкоксона.


Ключевые слова


сеть мобильной связи; алгоритмы обнаружения сигналов; когнитивное распределение ресурсов

Полный текст:

PDF

Литература


Survey on Spectrum Management in Cognitive Radio Networks / I.F. Akyildiz, W.Y. Lee, M.C. Vuran, M.A. Shantidev // IEEE Communications Magazine. – 2008. – Vol. 46. – P. 40–48. DOI: 10.1109/MCOM.2008.4481339

Ghasemi, A. Spectrum sensing in cognitive radio networks: Requirements, hallenges, and design trade-off / A.Ghasemi, S.E. Sousa // IEEE Communications Magazine. – 2008. – vol. 46, – P. 32–39. DOI: 10.1109/MCOM.2008.4481338

Охрименко, А.Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба. В 2 ч. Ч. 1: Основы радиолокации / А.Е. Охрименко. – М.: Воениздат, 1983. – 456 с.

Гурьянов, И.О. Когнитивное радио: новые подходы к обеспечению радиочастотным ресурсом перспективных радиотехнологий / И.О. Гурьянов // Электросвязь. – 2012. – № 8. – С. 5–8.

Безрук, В.М. Выбор незанятых частотных каналов в когнитивных радиосетях / В.М. Безрук, С.А. Иваненко // Проблемы электромагнитной совместимости перспективных беспроводных сетей связи (ЭМС – 2016): сб. науч. тр. второй междунар. науч.-техн. конф., Харьков 24–25 мая 2015 г. – Харьков: ХНУРЭ, 2016. – С. 23–24.

Куприянов, А.И. Теоретические основы радиоэлектронной разведки: учеб. пособие / А.И. Куприянов, П.Б. Петренко, М.П. Сычев. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 381 с.

Обнаружение одиночного сигнала известной формы на основе модифицированного последовательного алгоритма Вальда / С.Н. Ярмолик, А.А. Дятко, П.Н. Шумский, А.С. Храменков // Труды БГТУ. – 2013. – № 6. – С. 119–122.

Ролич, М.Л. Методы обнаружения первичных пользователей в когнитивных радиосетях / М.Л. Ролич // Молодой ученый. – 2015. – № 20. – С. 70–73.

Розенблатт, Ф. Принципы нейродинамики. Перцептрон и теория механизмов мозга / Ф. Розенблатт. – М.: Мир, 1965. – 480 с.

Минский, М. Персептроны / М. Минский, С. Пайперт. – М.: Мир, 1971. – 262 с.

Ивахненко, А.Г. Системы эвристической самоорганизации в технической кибернетике / А.Г. Ивахненко. – Киев: Техніка, 1971. – 372 с.

Кохонен, Т. Ассоциативные запоминающие устройства / Т. Кохонен. – М.: Мир, 1982. – 384 с.

Штовба, С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB / С.Д. Штовба. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 288 c.

Стоянов, Д.Д. Разработка и исследование алгоритмов обнаружения сигналов в когнитивных радиосетях: дис. … канд. техн. наук: 05.12.04 / Стоянов Дмитрий Драганович. – Ярославль, 2014. – 121 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr170203

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.