Tối ưu hóa bầy đàn hỗ trợ tiếp nhận theo chuỗi trong OSCFAR phân tán và CMLD cho hệ thống DS-CDMA trong kênh fading

Wireless Personal Communications - Tập 94 - Trang 621-640 - 2016
Fatma Zohra Doudou1, Ali Djebbari2
1Aeronautical Institute, Saad Dahlab University of Blida, Blida, Algeria
2Faculty of Technology, University of Djillali Liabes of Sidi Bel Abbès, Sidi Bel Abbes, Algeria

Tóm tắt

Trong bài báo này, các phương thức tiếp nhận theo chuỗi thích ứng được đề xuất sử dụng tối ưu hóa ngưỡng trong sự kết hợp dữ liệu đa cảm biến cho các hệ thống thông tin di động trong kênh fading Rayleigh có chọn lọc tần số. Hai bộ phát hiện thích ứng phân tán dựa trên thống kê theo thứ tự với tỷ lệ báo động giả không đổi (OSCFAR) và bộ phát hiện mức trung bình bị kiểm soát (CMLD) được sử dụng. Để tối ưu hóa ngưỡng, tối ưu hóa bầy đàn (PSO) với chiến lược giảm dần tuyến tính được đề xuất, áp dụng hai quy tắc hợp nhất logic để nâng cao tìm kiếm theo chuỗi trong môi trường đa đường. Các hiệu suất tiếp nhận và phát hiện được khảo sát dưới các tham số hệ thống và điều kiện kênh khác nhau, cụ thể là số lượng cảm biến phân tán, độ dài tương quan một phần, số lượng đường truyền có thể cho phép và ảnh hưởng của fading. Kết quả mô phỏng cho thấy tính ổn định của bộ xử lý tiếp nhận thích ứng phân tán CMLD được đề xuất bằng PSO so với bộ dựa trên OSCFAR. Hơn nữa, lợi ích của các phương thức được đề xuất so với các phương thức tiếp nhận thích ứng sử dụng một ăng ten cũng được khảo sát thông qua mô phỏng.

Từ khóa

#tối ưu hóa bầy đàn #tiếp nhận theo chuỗi #OSCFAR #CMLD #hệ thống DS-CDMA #kênh fading

Tài liệu tham khảo

Polydoros, A., & Weber, C. L. (1984). A unified approach to serial search spread spectrum code acquisition-part 1: General theory. IEEE Transaction on Communication, 32(5), 550–560. Rick, R. R., & Milstein, L. B. (1997). Parallel acquisition of spread-spectrum signals with antenna diversity. IEEE Transaction on Communication, 45(8), 903–905. Zhuang, W. (1996). Noncoherent hybrid parallel PN code acquisition for CDMA mobile communications. IEEE Transaction on Vehicular Technology, 45(11), 643–656. Povey, G. J. R. (1998). Spread spectrum PN code acquisition using hybrid correlator architectures. Wireless Personal Communications, 8(2), 151–164. Kang, B. J., & Lee, I. K. (2003). A performance comparison of code acquisition techniques in DS-CDMA System. Wireless Personal Communications, 25, 163–176. Kim, C. J., et al. (1998). Adaptive acquisition of PN sequences for DS/SS communications. IEEE Transaction on Communication, 46(8), 993–996. Aissaoui, A., et al. (2008). Adaptive pseudo-noise code acquisition scheme using automatic censoring for DS/SS communication in frequency-selective Rayleigh fading channel. IET Communications, 2(2), 359–365. Aissaoui, A., et al. (2009). A rapid adaptive PN code acquisition with antenna diversity for DS-CDMA communication. In ACTEA international conference (pp. 208–213). Lebanon. doi:10.1109/ACTEA.2009.5227908. Hacini, L., et al. (2007). Hybrid acquisition schemes of PN codes using order statistics based detection and antenna diversity. In Waveform diversity and design. Conference, IEEE (pp. 42–45). doi:10.1109/WDDC.2007.4339376. Oh, H. S., et al. (2002). Adaptive hybrid PN code acquisition with antenna diversity in DS-CDMA systems. IEICE Transaction on Communication, E85-B(4), 716–722. Yang, L. L., & Hanzo, L. (2001). Serial acquisition of DS-CDMA signals in multipath fading mobile channels. IEEE Transaction on Vehicular Technology, 50(2), 617–628. Proakis, J. G. (1997). Digital communications (3rd ed.). New York: McGraw-Hill. Kwang, O. S., & Lee, Ed. (2001). Utilization of multipath for spread-spectrum code acquisition in frequency-selective Rayleigh fading channels. IEEE Transaction on Communication, 49(4), 734–743. Ghandhi, P. P., & Kassam, S. A. (1988). Analysis of CFAR processors in nonhomogeneous background. IEEE Transaction on Aerospace Electronic System, 24(4), 427–445. Hou, X. Y., et al. (1987). Direct evaluation of radar detection probabilities. IEEE Transaction on Aerospace Electronic System, 23(7), 418–423. Laroussi, T., & Barkat, M. (2006). A performance comparison of two time diversity systems using cmld-cfar detection for partially correlated Chi square targets and multiple target situations. In EUSIPCO (pp. 1–5). Florence, Italy. Herbert, A., David, H., & Nagaraja, N. (2003). Order statistics. Series in probability and statistics (3rd ed.). Hoboken: Wiley. Barkat, M., & Varshney, P. K. (1989). Decentralized CFAR signal detection. IEEE Transaction on Aerospace Electronic System AES, 25(2), 141–149. Üner, M. K., & Varshney, P. K. (1996). Distributed CFAR detection in homogeneous and nonhomogeneous backgrounds. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 32(1), 84–97. Abdou, L., & Soltani, F. (2008). OS-CFAR and CMLD threshold optimization in distributed systems using evolutionary strategies. Signal, Image and Video Processing, 2, 155–167. Poli, R., et al. (2007). Particle swarm optimization. An overview. Swarm Intelligence, 1, 33–57. Pinto, A. (2011). The particle swarm optimization algorithm, decision support. http://paginas.fe.up.pt/~mac/ensino/docs/DS20102011/Presentations/PopulationalMetaheuristics/PSO__AndryPinto_InesDomingues_LuisRocha_HugoAlves_SusanaCruz.pptx. Perez, R. E., & Behdinan, K. (2007). Particle swarm approach for structure design optimization. Computers and Structures, 85, 1579–1588.