6. Модель модуляции для когнитивного радио

В сценарии, где условия канала колебаются динамически, системы на основе схемы фиксированных модуляции не работают хорошо, поскольку они не могут учитывать разницу в условиях канала. В такой ситуации, система, которая приспосабливается к худшему сценарий должна быть построена, чтобы предложить приемлемую скорость битовых ошибок. Для достижения надежной и спектрально эффективной коммуникации в течение многопути замирание каналы, адаптивная модуляция используется, чтобы адаптировалась схему передачи с текущими характеристиками канала. Адаптивная модуляция основных систем изменяет параметры передачи, такие как мощность, скорость передачи данных,

кодирование и схемы модуляции, или любой их комбинации, в соответствии с состоянием канала. Если канал может быть оценен, то передатчик может быть легко сделать, чтобы адаптироваться к текущим условиям канала путем изменения схемы модуляции при сохранении постоянной BER. Это может быть, как правило, выполняется посредством оценки канала в приемнике и передача эту оценку обратно в передатчик. адаптивная модуляция, высокая спектральная эффективность может быть достигнута при заданном BER в хорошем

условии канала, в то время как снижение пропускной способности имеет опыт в унижающие канальные условия. Основной блок-схема адаптивной модуляции на основе когнитивной системы радио показано на рисунке 3. Блок-схема обеспечивает подробный вид всего адаптивной системы модуляции со всеми необходимыми пути обратной связи.

Рис.2.12. Базовый блок-схема на основе модуляции когнитивного радио системы

Предполагается, что передатчик имеет совершенное знание о канале и оценки канала в приемнике без ошибок и нет времени задержки. Приемник использует когерентные методы обнаружения для обнаружения сигнала. Адаптивная модуляция, Мэри PSK, M-QAM и М-й схемы я с разными режимами при условии в передатчике. Исходя из предположения, что оценка канала идеально подходит для каждого передачи, режим регулируется для максимального пропускной способности при средней BER ограничение, основанное на мгновенной SNR канала. Основываясь на идеальное знание о информации о состоянии канала (CSI), во все моменты времени, режимы настроены на максимально скорость передачи данных при средней BER ограничения.

Поток данных, bt модулируется с использованием схемы модуляции, данное вероятность выбора k-й режим модуляции от K схем модуляции может

доступен в передатчике, который является функцией оцененной ОСШ канала. Здесь h(t) замирание канала и W (Т) AWGN канала. В приемнике сигнал можно моделировать как

y(t) = h(t)x(t) + w(t)

Здесь y(t) принятый сигнал, h(t) замирание импульсной характеристики канала, и w(t) аддитивный белый гауссовский шум (AWGN). По оценкам, текущая информация канала возвращается к передатчику, чтобы решить следующую схему модуляции. Информация о состоянии канала, также передается в блок детектирования, чтобы получить обнаруженный поток данных, [4].

7. Математическая модель для замирания канала

Замирание каналы часто моделируется как каналы Накагами с замираниями. Функция плотности вероятности (PDF) мгновенного SNR канала, γ над замиранием Накагами дается

(4)

В (4), n управляет серьезность замирания, Γ (n) Гамма-функция определяется

это среднее ОСШ канала. Если n = 1, PDF в (4) сводится к PDF γ над замиранием Рэлея дается:

В качестве значения n растет, канал ведет себя как райсовского замирания, а при n выходит на ∞ канал сводится к каналу AWGN.

Пусть Рк вероятность выбора к-й режим из K схем возможных модуляции. Пусть ξ быть качество метрики канала. Таким образом, Pk может быть вычислена как функция ξ как

(5)

В (5), LK означает переключение режимов уровней и F (ξ) является PDF ξ. Средняя пропускная В в терминах среднего числа битов в секунду (бит), можно вычислить из

где b k является пропускной способностью отдельных мод. Когда l k = ∞, средняя

пропускная В может вычислена как

где является комплементарной интегральной функции распределения (CDF) определяется

Если мгновенное значение ОСШ канала γ считается быть использованы в качестве канала

измерения ξ в нашей адаптивной схемы модуляции над Накагами замирание канала. Выбор режима вероятности Pk может быть вычислена из

где дополняют CDF Fc (γ )определяется

В канале с замиранием Рэлея, при n = 1, то вероятность выбора режима Pk дается

Средняя пропускная В от схемы адаптивной модуляции передачи по Накагами замирания канала задается

8. Вероятность битовой ошибки (BER)

   1. BER для канала с аддитивным белым гауссовским шумом

Математические выражения для BER производительности BPSK, QPSK, квадратный 16-балльной QAM, и квадратные 64-точка QAM, при условии, идеальное время и восстановление несущей, в гауссовском канале приведены в

Выражения для выполнения BER 4-AM, 8-AM и 16-я старше AWGN канала приведены в

Q-функция, которая определяется как

2. BER для канала с замиранием Рэлея

Математические выражений для выполнения BER от BPSK, 4-QAM, 16-QAM и 64-QAM, более канале с замиранием Рэлея приведены в

9. Фазовая манипуляция

Фазовая манипуляция (PSK) является методом модуляции в которой фаза несущей волны основна модифицированного входного сигнала для отображения символов данных на соответствующие статусы фазы. PSK считается эффективной формой модуляции данных, поскольку она обеспечивает наименьшее вероятность ошибки для данного уровня принимаемого сигнала, когда он измеряется в течение одного периода символа. Спутниковые системы связи и наземных радиорелейных линий, и также использовать PSK в качестве формата модуляции. Если фаза сигнала изменяется в соответствии с цифровыми информационными данными, то схема модуляции называется фазовой манипуляции.

Несущий сигнал может быть представлен следующим образом

Где, A = амплитуда, fc = Центральная частота и  = Время-инвариантной несущей фазы волны сигнала.

Рисунок 4. показывает блок-схему радио приемник как раздел признание интегрированы в радио.

Рис.2.13. Блок-схема радио система

1. SPECTRUM SENSING METHODS IN COGNITIVE RADIO,A THESIS SUBMITTED IN PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF Bachelor of Technology In Electronics and Communication Engineering, 2011,43pages.

2. SPECTRUM SENSING METHODS IN COGNITIVE RADIO NETWORK,A Thesis Submitted In Partial Fulfillment of The Requirements For The Degree of Bachelor of Technology In Electronics and Communication Engineering, 2014, 45pages.

3. Spectrum Sensing Techniques and Issues in Cognitive Radio, International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT) - Volume4Issue4- April 2013.

4. Sharma, Gaurav, "Adaptive modulation for cognitive radios" (2008). Masters Thses. Paper 6831.