چکیده
رادیو شناختگر تبدیل به یکی از امیدوارانه ترین راه حل ها برای حل مسئله بهره برداری های طیفی در سیستم های بی سیم ارتباطی شده است. سنجش یا حسگری طیفی موجب میشود تا رادیوهای شناختگر بتوانند حفره های طیفی را پیدا نموده و کارایی استفاده طیفی را ارتقا ببخشند. برای بهره بری بیشتر طیفی ، رویکردهای سنجش طیف پهنای باند بایستی بمنظور جستجوی باندهای چند فرنکانسی در یک زمان، تطبیق دهی بشوند. با این وجود،طراحی سیستم های سنجش طیف پهنای باند به دلیل پیچیدگی زیاد در پیاده سازی یا هزینه های بالای مالی/انرژی کاری مشکل می باشد. نمونه برداری نایکوئیست و سنجش فشرده نقشی حیاتی در پیاده سازی کارامد سنجش طیف پهنای بند دررادیوهای شناختگر ایفا می نماید.
در این فصل در بخش 1 مبانی پایه در خصوص رادیوهای شناختگر ارایه می گردد.مروری بر ادبیات الگوریتم های سنجش طیف در بخش 2 ارایه می گردد. الگوریتم های سنجش طیف پهنای باند نیز در بخش 3 مورد بررسی قرار خواهد گرفت. توجه ای ویژه به استفاده از نمونه برداری نایکوئیست و تکنیک های سنجش فشرده برای شناخت سنجش طیف پهنای باند شده است. در نهایت ، بخش 4 یک رویکرد تطبیقی سنجش فشرده را برای سنجش طیف پهنای باند در شبکه های رادیو شناختگر نشان خواهد داد.
1 شبکه های رادیو شناختگر
امروزه ، طیف فرنکانس رادیویی یک منبع طبیعی و کمیاب و ارزشمند است و این به دلیل ویژگی بی نظیر آن در ارتباطات بی سیم می باشد.تحت این سیاست اخیر، کاربر اولیه یک باند فرنکانس دارای حقوق اختصاصی در استفاده از باند دارای لیسانس یا مجوز خواهد بود.همراه با رشد فزاینده موارد کاربردی ارتباطات بی سیم، تقاضا برای طیف فرنکانس رادیویی در حال فزونی می باشد. مبرهن است که به چنین تقاضاهای طیفی نمی توانند تحت سیاست اختصاص انحصاری طیف رسیدگی نمود. از سوی دیگر، گزارش شده است که کارامدی و کفایت بهره وری زمانی و جغرافیایی و طیفی بسیار پایین می باشد.به عنوان نمونه، حداکثر اشغال طیف فرنکاس بین 30 مگاهرتز و 3 مگاهرتز ( در نیویورک) تنها 13.1% با میانگین اشغال 5.2% گزارش شده است . همانگونه که در تصویر کشیده شده است، مشکل طیف تحت استفاده را می توان با فراهم نمودن اجازه دسترسی پویا و دینامیک به کاربران دوم به پهنای باند دارای لیسانس در زمان غیبت کاربر دوم ، مرتفع نمود. رادیو شناختگر یکی از فناوری های کلیدی است که میتواند کارامدی بهره وری طیفی را همانگونه که پروفسور هایکین عنوان نموده، ارتقا ببخشد: