Detección de usuarios primarios basados en muestreo sub-Nyquist mediante dispositivos de radio cognitivo multiantena en entornos multibanda

• Evelio Astaiza-Hoyos ^[1] ; Héctor Fabio Bermúdez-Orozco ^[1] ; Wilmar Yesid Campo-Muñoz ^[1]
  1. [1] Universidad del Quindío

     Universidad del Quindío

     Colombia

     
• Localización: Ingeniería, investigación y tecnología, ISSN 1405-7743, ISSN-e 2594-0732, Vol. 18, Nº. 4, 2017
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Primary user detection based on sub-Nyquist sampling using cognitive radio multi-antenna device on multi-band environment
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    En este artículo se propone un nuevo algoritmo basado en muestreo sub-Nyquist para la detección de Usuarios Primarios (PU) en entornos multibanda que se plantea para Dispositivos de Radio Cognitivo (CRD) multiantena. De esta manera se aborda y aporta una solución al problema de detección de espectro en entornos multibanda donde se trabaja con una gran cantidad de muestras de la señal cuando estas muestras se obtienen a tasas iguales o superiores a la tasa de Nyquist, lo cual genera grandes tiempos de detección, altos consumos de energía y la necesidad de altas capacidades de procesamiento en los CRD. En este escenario multibanda multiantena, se obtienen expresiones cerradas para las probabilidades de detección, omisión de detección y falsa alarma. Los resultados de simulación demuestran que el algoritmo propuesto permite realizar la detección de espectro de manera eficiente, mejorando el desempeño de la detección en función de la probabilidad de detección y de las características operacionales del receptor respecto a otros algoritmos propuestos de detección de usuarios primarios en escenarios de banda estrecha y banda ancha basados en muestreo Nyquist y Sub-Nyquist.

  • English

    This paper presents a new algorithm based on sub-Nyquist sampling for detecting Primary Users (PU) in multiband environments for multi-antenna Cognitive Radio Devices (CRD). It addresses and provides a solution to spectrum sensing problem in multi-band environments, where it works with a lot of signal samples when these samples are obtained at rates equal to or greater than the Nyquist rate, which generates large detection times, high energy consumption and the need for high processing capabilities in the CRD. In this scenario multi-band multi-antenna, closed-form expressions for the probabilities of detection, failure detection and false alarm are obtained. Simulation results show that the proposed algorithm allows to do efficiently the spectrum sensing, improving the performance of sensing as a function of the detection probability and operational characteristics of the receiver, relative to other spectrum sensing algorithms proposed for narrowband and wideband spectrum sensing based on Sub-Nyquist and Nyquist Sampling.