DOA algorithms noise performance analysis for cognitive radio systems
Todor D. Tsvetkov, Ilia G. Iliev
In this paper the precision of variety direction of arrival (DOA) algorithms used in cognitive radio systems are investigated. The researched algorithms are MUSIC, Capon (MVDR), ROOT MUSIC, ESPRIT-LS and ESPRIT-TLS. The goal of this article is to achieve better quality performance in cognitive radio networks by using smart antenna arrays. Dynamic spectrum access allows secondary users to access licensed frequency bands as long as they are not interrupting primary users’ transmission. Cognitive radio users must be able to identify the presence of the primary users as quickly as possible. The accuracy and relative average processing time of each algorithm depending by signal to noise ratio (SNR) with given number of antenna array elements and number of snapshots are compared and analyzed. Wide and narrow angular separation modes are used for analyzing the performance of DOA algorithms in different detection and environment conditions. The results obtained in this work give an idea of the effectiveness of the DOA algorithms and their applicability to improve quality performance in cognitive radio devices.
В настоящата работа се изследва и анализира точността на различни алгоритми за изчисляване на ъглите на постъпване при детектиране на сигнали в когнитивни радиокомуникационни системи. Разгледани са алгоритмите MUSIC, Капон (MVDR), ROOT MUSIC, ESPRIT-LS и ESPRIT-TLS. Целта на предложения анализ е подобряване на качествените показатели на когнитивното радио чрез прилагане на адаптивна антенна решетка и динамичен достъп на вторичните потребители, които да използват лицензирана честотна лента без да внасят смущения в каналите на първичните потребители. Сравнени и са анализирани точността и средното относително процесорно време на всеки алгоритъм в зависимост от отношението сигнал- шум при зададени брой елементи на антенната решетка и брой на отчетите в обработваната извадка. Изследвани са комбинация от ъгли на постъпване, разположени на близко и далечно разстояние един от друг за оценка на разделителната способност при различните условия на приемане. Резултатите, получени в настоящата работа дават представа за ефективността на алгоритмите за изчисляване на ъгъла на постъпване и препоръки за тяхното приложение с цел подобряване качествените показатели на когнитивните радиокомуникационни системи.
Cite this article as:
Tsvetkov T. D., Iliev I. G. DOA algorithms noise performance analysis for cognitive radio systems. Journal – Electrotechnica & Electronica (Е+Е), Vol. 49 (11-12), 2014, pp. 28-33, ISSN: 0861-4717 (Print), 2603-5421 (Online)
