| Popis: |
Vrlo je aktuelna problematika efikasnog korišćenje radio-frekvencijskog (RF) spektra u kontekstu kognitivnog radija (CR- Cognitive radio), gde korišćenje nezauzetih frekvencijskih podopsega (spectrum holes) na bazi spectrum sensing-a, otvara vrlo kompleksan problem detekcije i klasifikacije signala u složenom RF okruženju, posebno u uslovima malog SNR (Signal-to-Noise Ratio) i pri vrlo ograničenom saznanju o karakteristikama signala iz RF okruženja. Ovaj složeni problem zahteva primenu novih naprednih tehnika obrade i analize signala, među kojima vrlo značajno mesto zauzimaju tehnike obrade ciklostacionarnih signala (CSP- Cyclostationary Signal Processing). U ovoj doktorskoj tezi je razmatrana združena detekcija i klasifikacija OFDM signala na bazi njihovih profila cikličnog spektra i spektralne koherencije u domenu cikličnih frekvencija (CDP- Cyclic frequency Domain Profile), a primenom skrivenih Markovljevih modela (HMMHidden Markov Model). Razmatrane su OFDM/QAM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing/ Quadrature Amplitude Modulation), OFDM/OQAM (OFDM/Offset Quadrature Amplitude Modulation) i SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) interesantne i kompleksne klase signala, a sve u kontekstu aktuelne primene opažanja spektra u CR i 5G sistemima. Analizirana su ciklična obeležja razmatranih klasa OFDM signala koja se mogu koristiti u predloženim metodama njihove združene detekcije i klasifikacije primenom HMM. U tezi je analitički i simulacijom dokazano da OFDM/OQAM signali sa uobličavanjem impulsa sadrže karakteristična i izražena konjugovana ciklična obeležja na cikličnim frekvencijama koje se pridružuju dvostrukoj frekvenciji nosioca, što znatno može poboljšati performanse detekcije i klasifikacije ovakvih signala bez uvođenja signalizacione redudanse (overhead). Softverskim simulacijama u MATLAB-u je pokazano da se sve pomenute klase signala, veoma složene i slične strukture, mogu uspešno detektovati/klasifikovati predloženim metodama, čak i pri malom SNR. Ispitane su i performance predloženih metoda združene HMM detekcije i klasifikacije CDP (tzv. α-profili) cikličnog spektra i spektralne koherencije razmatranih OFDM klasa signala, a u odnosu na SNR i veličinu opservacionog segmenta. U tezi je predložena i implementacija OFDM/OQAM modulatora u MATLAB-u, kojim se na računski efikasan način generiše signal, koji pri tom može imati ortogonalne podnosioce u diskretnom vremenu. Razmatrana i primena teorije o filtarskim bankama u cilju realizacije OFDM sistema. Takođe su izvedene formule za procenu parametara, odnosno broja i reda polinomijalnih segmenata, za projektovanje interpolacionih filtara baziranih na polinomima, koji se mogu koristiti kao prototip filtri za projektovanje filtarske banke. Navedene formule Selena Vukotić Doktorska disertacija iv znatno olakšavaju projektovanje ovakvih filtara, poput Kaiserove (Kaiser) formule za procenu reda FIR (Finite Impulse Response) filtra. Predložene metode, s obzirom na pokazane prednosti, pružaju nove mogućnosti u analizi i proceni cikličnih obeležja OFDM signala, posebno OFDM/OQAM, kao i u primeni HMM u klasifikaciji profila cikličnih obeležja (spektralne koherencije i cikličnog spektra) razmatranih OFDM klasa signala. |
