پديد آورنده :
منعميان اصفهاني، مريم
عنوان :
ارائه الگوريتم هاي جديد انرژي محور انتخاب حسگر براي سنجش طيف همكارانه در شبكه هاي حسگر راديويي هوشمند
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
پانزده، [158]ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
مهدي مهدوي
استاد مشاور :
محمد جواد اميدي
توصيفگر ها :
مصرف انرژي , حس كردن طيف
استاد داور :
محمدصادق فاضل، احسان يزديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/09/03
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
كد ايرانداك :
ID951 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده شببكههاي راديوي هوشبمند در پاسبخ به افزايش تقاضبا براي سرويسهاي مخابراتي و كمبود منابع فركانسي در شبكههاي بيسيم به وجود آمدند در اين شببكهها كاربران به دو دسته اوليه و ثانويه تقسيم ميشوند طيف فركانسي متعلق به كاربران اوليه است و كاربران ثانويه مجاز هسببتند كه از طيف فركانسببي متعلق به كاربران اوليه اسببتفاده كنند به شببرطي كه موجب ايجاد تداخل با ارسببالهاي كاربران اوليه نشببوند شببكههاي حسبگر راديوي هوشمند به عنوان زير مجموعهاي از شبكههاي راديوي هوشمند دستهاي از شبكههاي حسگر بيسيم هستند كه در آنها حسگرها به تواناييهاي هوشمند تجهيز مي شوند در زمان كمبود منابع فركانسي حسگرها در اين گونه شبكهها ميتوانند از طيف يا چند كاربر اوليه استفاده كنند شبكههاي حسگر راديوي هوشمند با ساختار درونبافي نوعي از اين شبكهها هستند فركانسبي متعلق به ي كه در آنها حسبگرها به محض تشبخيص حوبور كاربر ان اوليه طيف را تخليه ميكنند در اين نوع از شببكه ها آگاهسبازي حسگرها از ب حوبور كاربران اوليه اهميت ويههاي دارد حسبگرها بايستي با سنجش طيف فركانسي از حوور كاربران اوليه بر روي طيف آگاه شوند به منظور بهبود قابليت اطمينان تصبميمهايي كه راجع به حوبور كاربر اوليه بر روي طيف اخ ميشبود سنجش طيف همكارانه مورد استفاده قرار ميگيرد در سنجش طيف همكارانه چند كاربر ثانويه مستقال به حس كردن طيف پرداخته و تصميم نهايي راجع به حوور كاربر اوليه تصبميمهاي آنها اخ مي شود سنجش طيف همكارانه با مصرف انرژي براي حسگرها همراه است كه خود يكي از چالش هاي بر اسبا مهم در اين گونه از شبببكه ها مي باشببد در اين تحقيق با توجه به مكان كاربر اوليه در شبببكههاي حسببگر راديوي هوشببمند و جايگاههاي كاربر اوليه در نظر گرفته ميشود كه حسگرها در فواصل حسبگرها نسببت به آن سبه مدل سبيستم در نظر گرفته ميشود در مدل اول ي دوري از آن قرار گرفته اند به اين مفهوم كه نسبببت توان سببيگنال به نويز دريافتي از كاربر اوليه براي آنان يكسببان اسببت در مدل دوم ي كاربر اوليه در نظر گرفته ميشبود كه در فاصبله نزديكتري نسببت به حسگرها قرار دارد و نسبت توان سيگنال به نويز دريافتي از كاربر اوليه براي حسبگرها متفاوت است در مدل سوم طيف فركانسي متعلق به چند كاربر اوليه است و حسگرها نيز در فواصل متفاوتي نسبت به آنها قرار دارند و نسببببت توان سبببيگنال به نويز دريافتي از هر كاربر اوليه براي حسبببگرها متفاوت اسبببت در هر سبببه مدل بر روي كانالهاي گزارشدهي حسبگرها وجود خطا با احتمالهاي متفاوت در نظر گرفته شبده و فواصبل حسبگرها نسببت به مركز تركيب يير يكسان فر ميشبود سبپس براي اين مدلها الگوريتمهايي پيشبنهاد ميشبود كه حسبگرها را با در نظر گرفتن محدوديتهاي انرژي در سنجش طيف همكارانه مشببباركت ميدهد و دقت مطلوب براي سبببنجش طيف را تامين مينمايد اين الگوريتمها با جديدترين تحقيقات انجام شبببده در زمينه كاهش مصرف انرژي مقايسه شده و نتايج تحليل و شبيهسازي نشان ميدهند كه الگوريتمهاي پيشنهادي قادر هستند مصرف انرژي در سنجش طيف همكارانه را كاهش دهند و طول عمر شبكه را افزايش دهند
چكيده انگليسي :
To Propose New Energy Based Sensor Selection algorithms for Cooperative Spectrum Sensing in Cognitive Radio Sensor Networks Maryam Monemian Esfahani m monemian@ec iut ac ir Date of submission 17 August 2016 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan Iran 84156 83111Degree Ph D Language Farsi Supervisor Dr Mehdi Mahdavi m mahdavi@cc iut ac irAbstractCognitive Radio Networks CRNs were proposed to solve the problem of spectrum scarcity low utilization of spectrum resources and increasing demands for wireless communicationservices In these networks users are divided to two categories called Secondary Users SUs and Primary Users PUs The frequency spectrum belongs to PUs and SUs are allowed toaccess the spectrum resources of licensed PUs without causing harmful interference withthem Cognitive Radio Sensor Networks CRSNs as a subset of CRNs are a type of WirelessSensor Networks WSNs where sensors are implemented with cognitive radio capability The sensors in such networks can use the frequency spectrum of PUs as the SUs in CRSNs CRSNs with interweave structure are the networks where sensors vacate the frequencyspectrum when the presence of PUs is detected on the frequency spectrum The WSNs withindustrial automation application and target tracking are the examples of such networks Tomake sensors aware of the presence of PUs has a special importance in such networks Sensors should perform spectrum sensing to become aware from the presence of PUs Inorder to improve the reliability of decisions made by sensors about the presence of PU Cooperative Spectrum Sensing CSS is used In CSS several sensors independently decideabout the presence of PU s and the final decision about the presence of PU on the frequencyspectrum is made based on their decisions One of the important challenge of CSS is energyconsumption for sensors In this thesis three system models are considered for CRSNs withrespect to the location of PU s and sensors In the first model the frequency spectrumbelongs to one PU which is located far from sensors In such a model all sensors receive thesame SNRs from the PU In the second model the frequency spectrum belongs to one PUwhich is located close to sensors such that sensors receive different SNRs from the PU Inthe third model the frequency spectrum belongs to more than one PU The received SNRfor each sensor from a PU is different from its received SNR from other PU In all of threemodels the reporting channels between Fusion Center FC and sensors are considered withdifferent error probabilities and sensors have various distances from FC Then newalgorithms are proposed for these models to engage sensors in CSS process with respect totheir energy constraints and provide the desired sensing accuracy These algorithms havebeen compared with the most recent research works in the field of energy consumptionreduction for CSS and the analysis and simulation results confirm that the new algorithmsare able to reduce energy consumption and increase the network lifetime Keywords Energy consumption Sensor selection Spectrum sensing Cognitive radio
استاد راهنما :
مهدي مهدوي
استاد مشاور :
محمد جواد اميدي
استاد داور :
محمدصادق فاضل، احسان يزديان
