استفاده بهینه از طیف در شبکه های رادیوشناختگر مبتنی بر حسگری مشارکتی با رویکرد تشخیص انرژی دو آستانه ای

در شبکه های رادیوشناختگر، قابلیت اطمینان آشکارسازی کاربر ثانویه به شرایط کانال وابسته است و عدم قطعیت نویز در سنجش طیف باعث می شود که آشکارسازی غیر قابل اعتماد باشد. لذا به منظور افزایش دقت فرآیند حسگری طیف، می توان از همکاری چندین کاربر استفاده نمود. همچنین، استفاده از یک سطح آستانه در روش های مرسوم آشکارسازی انرژی سبب عدم توانایی تشخیص طیف های گسترده و ناتوانی در تمایز بین سیگنال تداخل و سیگنال کاربر اولیه در مقادیر snr های پایین می گردد. در این مقاله، یک شبکه رادیوشناختگر مشارکتی با رویکرد تشخیص انرژی با دو مقدار آستانه به منظور بهبود عملکرد تشخیص، تحت حضور عدم قطعیت نویز پیشنهاد می گردد. در طرح پیشنهادی، احتمال آشکارسازی صحیح با مشارکت کاربران ثانویه در حسگری طیف افزایش می یابد. علاوه بر این، کاربران ثانویه از یک آشکارساز دو آستانه ای برای تشخیص طیف استفاده می کنند؛ به طوری که پس از هر تشخیص، نتایج آن برای اتخاذ تصمیم نهایی با هم ادغام می شود. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در صورت مشارکت کاربران ثانویه و همچنین افزایش تعداد آنها در حسگری طیف، احتمال آشکارسازی صحیح افزایش می یابد. همچنین، افزایش احتمال هشدار اشتباه در طرح پیشنهادی آشکارسازی انرژی با دو مقدار آستانه نیز باعث کاهش احتمال عدم تشخیص و افزایش احتمال آشکارسازی صحیح می شود. نتایج حاصل از پژوهش صراحتاً نشان می دهد که روش آشکارسازی مشارکتی پیشنهادی با دو مقدار آستانه می تواند عملکرد بهتری نسبت به روش مرسوم تحت حضور عدم قطعیت نویز داشته باشد.

optimal spectrum utilization in radio cognitive networks based on cooperative sensing with a two-threshold energy detection approach

in cognitive radio networks, the reliability of secondary user detection depends on the channel conditions, and the noise uncertainty in spectrum sensing makes the detection unreliable. therefore, in order to increase the accuracy of the spectrum sensing process, the cooperation of multiple users can be used. also, the use of a threshold level in conventional energy detection methods causes the inability to detect wide spectra and the inability to distinguish between the interference signal and the primary user signal at low snr values. in this paper, a coperative cognitive radio network with an energy detection approach with two threshold values ??is proposed to improve the detection performance under the presence of noise uncertainty. in the proposed scheme, the probability of correct detection is increased by the participation of secondary users in spectrum sensing. in addition, secondary users use a dual-threshold detector for spectrum detection; so that after each detection, its results are merged to make a final decision. the results of the research show that if secondary users participate and their number increases in spectrum sensing, the probability of correct detection increases. also, increasing the probability of false alarm in the proposed energy detection scheme with two threshold values ??also reduces the probability of non-detection and increases the probability of correct detection. the results of the research clearly show that the proposed cooperative detection method with two threshold values ??can perform better than the conventional method under the presence of noise uncertainty.