Sensoriamento espectral por detecção de energia com duplo limiar sob canais em desvanecimento k-μ em redes de rádio cognitivo

Abstract

Este trabalho tem como objetivo estudar e investigar sistemas de rádios cognitivos operando por meio de sensoriamento do espectro utilizando detecção de energia baseada em dois limiares de detecção em canais sob desvanecimento generalizado kappa-mu. Neste contexto, são obtidas formulações e analisada a capacidade do sistema proposto. Para isso, utilizam-se duas métricas: curvas ROC (do inglês Receiver Operating Characteristics} e AUC (do inglês Area Under the ROC curve). Nas curvas ROC é possível investigar a probabilidade de não detecção (Pm, do inglês missing probability) versus a probabilidade de falso alarme (Pf, do inglês false-alarm probability). Nesta dissertação, curvas ROC são obtidas para diferentes valores dos parâmetros físicos da distribuição kappa-mu considerando os modelos de um limiar de detecção e dois limiares de detecção por energia, e estas curvas são comparadas para demonstrar o efeito de ambos os esquemas. Além disso, é analisado o impacto da incerteza na estimação da potência do ruído e o impacto da implementação de técnicas de diversidade espacial na performance do detector de dois limiares. Para os cenários de detecção por dois limiares de energia, análises numéricas e medições de campo são utilizadas para demonstrar a flexibilidade do modelo proposto sob ambientes de desvanecimento kappa-mu e incerteza no ruído. Para a métrica da área sob as Curvas ROC, diferentes cenários considerando desvanecimento, incerteza do ruído e diversidade são investigados, de forma a demonstrar a capacidade global de detecção do sistema.