שלב המודולציה (PM) הוא טכניקת מניפולציה של אותות בסיסיים בתקשורת אלחוטית המודרנית, אך תפקידו הופך קריטי במיוחד בתוך הארכיטקטורה של רשתות רדיו קוגניטיביות (CRN) מערכות אלחוטיות חכמות אלה מונדסות כדי לטפל במחסור ההולך וגדל של ספקטרום רדיו זמין על ידי גישה גלקסיות תדרים ספציפיות ללא שימוש, אך הן מאפשרות התערבות יעילה יותר של ראש הממשלה הדינמי ולעיתים קרובות מזוקק של סביבת הרדיו דורשות, הן גמישות והן יכולות של אמצעי בקרה אוטונומיות, אך הן בשלב זה, אשר מסייעות יותר, אך ורק בשלב זה, אך ורק על ידי פיתוח מאובטחות, אך ורק על ידי פיתוח יעיל יותר, אך ורק על ידי פיתוח יעיל יותר, על ידי פיתוח של אבטחה בשלב זה, על ידי פיתוח יעיל יותר, על ידי פיתוח יעיל יותר, על ידי פיתוח יעיל יותר, אך ורק על ידי הפעלתן של אבטחה בשלב זה, על ידי פיתוח יעיל יותר, אך ורק על ידי פיתוח יעיל יותר, על ידי פיתוח יעיל של פעולות נוגדות של אבטחה בשלב זה, אך ורק על ידי פיתוח יעיל של אבטחה בשלב זה, אך ורק על ידי שימוש בספקטרום יעיל יותר, על ידי פיתוח יעיל יותר, על ידי פיתוח יעיל של אבטחה בשלב זה, על ידי הפעלת אבטחה בשלב זה, אך פעולה מבוססת על ידי הפעלת אבטחה בשלב זה, אך פעולה יעילה

הבנה של שלב ה- Modulation: קרנות טכניות

שלב מודולציה פועלת על ידי שינוי השלב המיידי של אות נושא הסינוסדי ביחס ל amplitude המיידי של אות המידע המנוי של המודולציה של אמפליטי (AM), אשר משנה את המעטפה של האות, ומודולציה תדר (FM), אשר משנה את התדר המיידי שלו, PM שומר על ampude קבוע.

הייצוג המתמטי של אות שלב-מתמדן ניתן לבטא כ-(s(t) = A c\cos(2\pi f c t + k p m(t) +\phi 0)\((a c\) הוא שלב ספציפי (שלב) עם אימות מיידי (p c)))) {\displaystyle \ mc} {\displaystyle \\i t)} {\displaystyle \ mc}\i D}\i l (D}}} {\displaystyle (D}}}}\D} {\displaystyle (D} {\displaystyle \\D} {\displaystyle \ mc}} {\displaystyle \ (D} {\displaystyle \ (D} {\displaystyle \ (D} {\displaystyle \ mc} {\displaystyle \ (D}}}}} {\displaystyle \ mc}}\D}}}}} הוא מיידי (D}\D}\D} {\displaystyle \ mc} {\displaystyle \ mc} {\displaystyle \\D} {\displaystyle \"מִתאימות (D} {\displaystyle \"D}\D}\D}\

אחד מהמונים המרכזיים של ראש הממשלה הוא מערכת היחסים שלה עם מודולציה תדירות.מכיוון שתדירות היא נגזרת של שלב ביחס לזמן, ראש הממשלה ו FM קשורים זה לזה באופן הדוק; למעשה, אות מעודנת בתדר ניתן להשיג על ידי שילוב האות המנוי לפני שלב מודולציה.עם זאת, ראש הממשלה מציע יתרונות נפרדים בהקשרים רדיו קוגניטיביים.

ביצועי הרעש של ראש הממשלה הם גם ראוי לציון.רעש גאוסיאני לבן (AWGN) משפיע בעיקר על האמפולד והשלב של אות שהתקבל באותה מידה.אך, משום שמערכות המבוססות על ראש הממשלה נועדו לזהות שינויים בשלב ולא על וריאציות אמפיריות, הם יכולים להשתמש בלולאות שננעלו בשלב (PLLs) ומנגנונים אחרים לזיהוי האותות במדויק במקרים אחרים של רדיו-יתר-יתר-יתר-כך) שבו משתמשים אחרים חייבים לפעול במקרים של הפרעה ראשונית (Rimvalable) ו/או-reatives-R) ו/או-R) ו/או-R.

שלב המשתנים ברשתות רדיו קוגניטיביות: תפקידים מרכזיים

המונחים: Spectrum Sensing Capabilities

sensing Spectrum הוא הפונקציה הבסיסית של כל רשת רדיו קוגניטיבית.ה CRN חייב לזהות באופן אמין את נוכחותם של משתמשים ראשוניים (רישיים) בטווח תדר רחב לזהות חורים ספקטרום פנוי.שלב תורם לביצועים משופרים של זיהוי בשלב מסוים. הראשון, את האופי הקבוע של אותות ראש הממשלה מאפשר גלאי אנרגיה להבדיל בין אותות מתואמים לבין אותות מורכבים ויעילים יותר.

יתר על כן, רדיו קוגניטיבי עצמם יכולים להשתמש במודולציה שלב בעת שידור למשתמשים משניים אחרים.היכולת להשתמש בסימולציות ראש הממשלה מסונכרוניזציה כי קוהרנטיות שלב ניתן לשמור על על פני מספר רב של שינויים בתדרים או חריצים זמן. טכניקות מתקדמות כגון ספקטרום שיתופי חישה תועלת מסימנים של תיאום בעל מבנה שלב המספק מידע מדויק וערוץ בין CRNdes.

גישה דינמית ומודולציה הסתגלות

ברגע שבור ספקטרום מזוהה, הרדיו הקוגניטיבי חייב לשדר נתונים באמצעות תוכנית מודולציה הממקסימה את דרך חישוב תוך שמירה על מגבלות התערבות.שלב Modulation מעניק לעצמו באופן טבעי התאמה מודולציה כי שלב הקונסטלציה ניתן לדרג דינמי. לדוגמה, רדיו קוגניטיבי יכול לעבור בין הפרמטרים של שלב בינארי (BPSK) כאשר התנאים הם עניים ומשתנים בשלב המעבר (Q) או יכולת שידור טובה יותר, כאשר זמן CR-R) הוא 16PSK (R).

ראש הממשלה גם מקל על יישום של תדירות אוטוקונל-דיוויזינג (OFDM), טכניקה רב-קריירה בשימוש נרחב ב-CRNs. In ofDM, כל תת-קרר יכול להיות מתואם באופן עצמאי באמצעות מפתח בעל שינוי שלב, המאפשר שליטה על כוח ונתונים על כל תת-ידי מערכת הפעלה מחדש של אבטחה (Mcre) ללא שינוי משמעותי של מערכת הפעלה, כגון ספקטרום של 80D2D) של גישה ל-ידי שימוש במדד גישה ל- HIV (מ-ידי מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מחדש של אבטחה (מערכת הפעלה) ללא ספקטרום כולל של אבטחה ראשונית של מערכת ההפעלה שלה, כך שאינה מבוססת על ידי מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה שלה, כך שאינה מבוססת על פני שטחית של אבטחה של אבטחה של מערכת ההפעלה שלה, ולכן, כלומר, כלומר, כלומר, כך של מערכת ההפעלה של אבטחה של אבטחה של מערכת ההפעלה של אבטחה של אבטחה של מערכת ההפעלה של אבטחה של מערכת ההפעלה שלה, ללא ספקטרום של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה שלה, כך שאינה מבוססת על פני שטחית של מערכת ההפעלה של אבטחה של אבטחה של אבטחה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה שלה, כך שאינה

ניהול השוואתי ו-Codo

רשתות רדיו קוגניטיביות חייבות להבטיח כי השידורים שלהם לא מקטין את הביצועים של משתמשים ראשוניים.שלב מניפולציות על התערבות באמצעות מספר מנגנונים. המעטפה הקבועה של אותות ראש הממשלה מפחיתה את יחס הכוח של העלייה לממוצע (PAPR) בהשוואה לתכניות מפוסמות מפוסמות, אשר בתורו מצמצם את פליטות ה-of-band שיכולה לשפוך לתוך להקות מורשה.

יתר על כן, ראש הממשלה מאפשר שימוש בטכניקות ביטול התערבות מתקדמות.לדוגמה, מקלט רדיו קוגניטיבי שמכיר את הפרמטרים של שלב מודולציה של אות משתמש ראשוני יכול להשתמש ביטול התערבות מוצלח (SIC) כדי להכפיש את האות הזה מהגלפורסט המתקבל מורכב.זה מאפשר למקלט משני לפענח את הנתונים המותקים שלו גם כאשר האות הראשי של המשתמש הוא הרבה יותר חזק, יכולות חיוניות תחת רשתות קוגניטיביות, שבו משתמשים מופחתים בו זמנית.

תמיכה ב-Cooperative Communications

שלב מודולציה גם ממלא תפקיד חיוני בתוכניות העברת שיתופיות בתוך CRNs. כאשר רדיו קוגניטיבי פועל כממסר עבור עוד צומת משני, זה חייב לקדם את האות עם עיוות מינימלי וסינתזה בשלב מדויק של אותות ראש הממשלה ניתן לעבד ולהשמין עם חומרה פשוטה יחסית, ומעביר באמצעות סמלים שלב-מודול מאפשר את היעד לשלב עותקים מרובים של אות קונסטרוקציה קונסטרוקטיבית באמצעות טכניקות קוגניטיביות כמו שילוב של רשתות רדיו, משפר באופן משמעותי.

טכניקות שלב-שלביות מפתח ל-Creative Radio Networks

שלב בינארי Shift Keying (BPSK)

BPSK הוא הצורה הפשוטה ביותר של שלב מודולציה, באמצעות שתי מדינות שלב (0 מעלות ו-180 מעלות) לייצג נתונים בינאריים.החזקות שלה נגד רעש הופכת אותו למועמד חזק עבור ערוצי הבקרה של CRNs, שבו אמינות חשובה יותר מאשר שיעורי נתונים גבוהים. BPSK מועסק גם במהלך יצירת קשר ראשונית וכאשר הרדיו הקוגניטיבי פועל בתנאים נמוכים מאוד.

שלב הריבועים Shift Keying (QPSK)

QPSK מקודמת שני ביטים לסמל באמצעות ארבע מדינות שלב (בדרך כלל 45 מעלות, 135°,225 מעלות ו 315 מעלות) זה מכפיל את היעילות הספקטרוםית בהשוואה ל- BPSK מבלי לדרוש רוחב פס נוסף, מה שהופך את QPSK בחירה נפוצה עבור שידורים רדיו קוגניטיביים בינוניים-put. QPSK הוא יעיל במיוחד כאשר תצוגות הערוץ מתונות, שכן הביצועים שלה הוא מנוהל עם שגיאות משניות (F) כדי לתקן את קווימות גבוהה יותר, כמו קודקודמות, כמו תצורה של קודקודמת (F) עבור קישורים מתקדמים, כמו תצורה של קודקודמת קודקודמת קודקודמת CFO (D).

שלב שונה Shift Keying (DPSK)

DPSK נמנע מהצורך בנקודת מפנה של שלב במקבל על ידי מידע קידוד בהבדלים בשלב בין סמלים מוצלחים.זה מבטל את הדרישה לשיקום נושא, מפשט את עיצוב המקלט ברדיוים קוגניטיביים שחייב לעבור במהירות בין להקות תדרים.DPSK הוא שימושי במיוחד בסביבות מהיר-מכוסות שבו לולאות שננעלו בשלב זה עלולות להיות קושי לנעול.

הזמנה גבוהה יותר ו-Hyated Schemes

כדי להשיג שיעורי נתונים גבוהים יותר, רדיו קוגניטיביים יכולים להשתמש 8-PSK (שלושה ביטים לסמל) או 16-PSK (ארבע סיביות לסמל) עם זאת, כפי שמספר השלבים עולה, המרחק בין סמלים סמוכים מתכווץ, מה שהופך את התוכנית פגיע יותר לרעש ולשלב ג'טר. בפועל, CRNs לעתים קרובות להשתמש במודולציה של PMdrature ampudeulation (QAM) המשלב שלב ו- ampulation עבור רמות של 2.

גישה היברידית נוספת בשימוש CRNs היא PSK (OPSK), אשר מחלחלת את מעברי סמל In-phase ו quadrature כדי להפחית את תנודות המעטפות.טכניקה זו היא יתרון במיוחד עבור מגברי חשמל ברדיוים קוגניטיביים כי צריך לשמור על ליניאריות על פני טווח דינמי רחב.

יתרונות ומגבלות של שלב שינוי ב CRNs

יתרונות

  • (ב) ,0) מעטפה: FLT:1 מאפשר יעילות גבוהה של כוח מגבר, קריטי עבור מכשירים קוגניטיביים מטופחים סוללות.
  • (ב) [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]], [ה], [ה],] [ה'], [ה']]]], [ה']], [ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה']'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ב']']']']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה']']']']']']']'[ה'[ה'[ה'[ה'
  • (ב) ⁇ :0) תאימות עם DM:FreaLT:1 PSK Modulation per subcarrier פשטות ספקטרום עיצוב ודינמי.
  • שיעור הנתונים:0 (FLT:103) על ידי הגדלת או ירידה במספר מצבי שלב, CRN יכול להתאים באמצעות חישוב ללא שינוי רוחב פס.
  • (FLT:0)Simplified synSyncization: irph:1 וריאנטים שונים (DPSK) להפחית את מורכבות ההתאוששות של החברה.

הגבלות

  • (FLT:0) עמימות שלב: FLT:1 PSK קוהרנטי דורש הערכה מדויקת של שלב; שגיאות בשלב ההתייחסות יכולות להוביל להתפרצות שגיאות.טכניקות כמו סיבולת שונה או סמלים טייסים נדרשים.
  • (FLT:0Sרגישות לרעש שלב: FLT:1rea) רעשי שלב אוקטטור מקומיים יכולים לפגוע בחומרה בביצועי PSK, במיוחד בתדירות גבוהה יותר CRNs.
  • (FLT:0)Bandwidth יעילות סחר-off:cioFLT:1 בעוד ראש הממשלה יכול להיות יעיל מאוד, PSK טהור מעבר 8-PSK סובלים ירידה חוזרת עקב רעש.
  • (FLT:0) מורכבות הפשטות עבור תוכניות הסתגלות: ההרחבה: ⁇ 1:1 מעבר בין מספר פקודות PSK דורש עיבוד אותות מתוחכמות ואלגוריתמים מהירים כדי לעקוב אחר שינויים ערוץ.

אתגרים

פריסת שלב מודולציה ברשתות רדיו קוגניטיביות מעשית עומדת בפני כמה מכשולים הנדסיים.אתגר גדול אחד הוא שמירה על קוהרנטיות בשלב על פני התדירות הרחבה הופות.רדיו קוגניטיביים עשויים לעבור בין ערוצים נפרדים על ידי מאות מגה-הרץ, ואת הלולאות המונעות בשלב זה הן משדר והן מקלט חייב להיחלץ במהירות מבלי להציג הפסקות שלב מודרניות (ADPs) ודרישות מתקדמות לכדי סיבוכים מתקדמים (aphinplexs) אך הן ממושכות עוד יותר, אך הן פותחות נתונים (מדומים) אך הן יכולות לסבך את מורכבות (מדומים) אך הן ממושכות יותר לסבך מחדש לסבך את הספקטרום זה, אך הן לסבך מחדש של ספקטרום מלא יותר, אך הן ממושכות יותר, אך הן ממושכות יותר, אך הן ממושכות יותר, אך הן ממושכות את מורכבות (מדומים) אך הן ממושכות את הספקטרום זה, אך הן ממושכות את הספקטרום זה, אך הן ממושכות את הספקטרום רחב יותר, אך הן ממושכות את הספקטרום זה, אך הן ממושכות את הספקטרום זה, אך הן ממושכות את הספקטרום זה, אך הן ממושכות את מורכבות (מתאים מחדש, אך הן ממושכות את מורכבות (מתאים מחדש, אך הן ממושכות את

בעיה נוספת היא הרגישות של ראש הממשלה למוליד רב-אופטיקה. בסביבה רב-פתטית, האות המתקבל הוא סכום של עותקים מרובים עם שלבים ועיכובים שונים.זה יכול לגרום עיוותי שלב חמורים, המוביל להפרעות בין-מבול (ISI) רדיואקטיביים קוגניטיביים חייבים לכלול אפוא השווה וספקי ערוצים שיכולים לעקוב אחר התגובה של ערוץ הסתגלות שווה באמצעות הריבועים הלא-מקובלים (LMScurs) או אלגוריתמים פחות, אך הם יכולים לעקוב אחר אלגוריתמים של אלגוריתמים של זמן-זמנית (S) או אלגוריתמים (ret-לשלבים) אך הם פחות יעילים (S) אך הם פחות, אך הם יכולים לעקוב אחר תגובה משמעותית, אך הם יכולים לעקוב אחר תגובה (ret-זמנית של אלגוריתמים) אך הם יכולים לעקוב אחר תגובה (ret-זמנית של אלגוריתמים) או אלגוריתמים) או אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים (ret-זמנית של אלגוריתמים) אך הם יכולים לעקוב אחר תגובה (ret-זמנית של אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים) אך הם יכולים לעקוב אחר תגובה (ret-זמנית של אלגוריתמים) אך הם יכולים לעקוב אחר תגובה (re

רעש בשלב של אווסוציאטורים מקומיים הוא בעיה מתמשכת נוספת.רדיו קוגניטיביים לעתים קרובות משתמשים oscillators בעלות נמוכה כדי לשמור על עלויות חומרה למטה, אבל אלה סובלים מרעש שלב גבוה יותר.עבור PSK גבוה יותר, סיבוב הקונסטלציה וכתוצאה מכך יכול לגרום שגיאות סמל אפילו בתנאים גבוהים SNR.טכניקות כגון פיצוי בשלב זה באמצעות estimation מבוסס הטייס או לולאות דיגיטליות של שלב בבסיס הם אזורי ניתוח פעיל.

כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים

התפקיד של שלב מודולציה ברשתות רדיו קוגניטיבית צפוי להתרחב עם אימוץ של בינה מלאכותית (AI) ולמידה מכונה (ML) עבור תוכניות מודולציה הסתגלותיות. אלגוריתמים למידה עמוקה יכולים לנתח תנאים בזמן אמת, כולל דפוסי התערבות וסטטיסטיקות רעש בשלב, כדי לבחור את הסדר אופטימלי PSK ופרמטרים.זה עובר מעבר להתאמה המסורתית המבוססת הסף לחיזוי, התאמה בין-הקשר-מודע כי ממקסימה תוך שמירה על אמינות.

מערכות רדיו קוגניטיביות של מילימטר (mmWave) תפעול בתדרים מעל 24 GHz, מציג את ההזדמנויות ואתגרים עבור PM. רוחב הפס הגבוה ביותר זמין ב להקות מ"מWave מבטיח שיעורי נתונים רב-גביט, אבל האותות סובלים מאובדן נתיב גבוה ופגיעות לחסום את שירותי שלב זה עם beamizing הוא התאמה טבעית כי המערך של שלב כבר משמש להנחיות היברידיות בשלב זה של רדיו מתואם (coggy) אשר חייב להיות מתואמים את השינויים הבאים עם מתאם רדיו.

אזור מתפתח נוסף הוא השימוש במידע אלחוטי בו-זמנית והעברת כוח (SWIPT) ב CRNs.כאן, רדיו קוגניטיבי קציר אנרגיה מסימנים ראשוניים של משתמשים, בעוד שהנתונים המפרקים של שלב הוא יתרון כי המעטפה הקבועה מאפשרת עיצובים יעילים של ארקאנטינה לקצירת אנרגיה.מחקר עדכני הציע תוכניות SWIPT מבוססות PSK, שבו שלב הקונסטלציה נועד להעביר מידע וגילוי של מערכות אנרגיה.

לבסוף, השילוב של רדיו קוגניטיבי עם משטחים אינטליגנטיים הניתנים להגדרה מחדש (RIS) פותח אפשרויות חדשות עבור שלב מודולציה. RIS הם מגוון של אלמנטים פסיביים שיכולים לשקף אותות תקרית עם שינויים שלב מתכוונן. על ידי שליטה התגובה של השלב של פני השטח, הרדיו הקוגניטיבי יכול לעצב את הסביבה ההתפשטות כדי לשפר את קבלת הפנים של ראש הממשלה, להפחתת ולהניא את ההתערבות של משתמשים ראשוניים.

מסקנה

Modulation שלב נשאר טכנולוגיה חיונית ורב-תכליתית המתבססת על פעולת רשתות רדיו קוגניטיביות.העוצמה הטבועה שלו לרעש, יעילות לטווח קבוע והתאמה עם תוכניות הסתגלות ורב-קריירות שהופכות אותו הכרחי לגישה דינמית, תקשורת שיתופית וניהול הפרעה. בעוד אתגרים כגון רעש שלב, עיוותים מרובים, וסנכרון מורכבות מתמשכת, התקדמות מתמשכת בעיבוד דיגיטלי, AI-based-מהירות, וקידום של מערכות תקשורת יעילה יותר.

(בקריאה נוספת, ראה את תקני IEEE ברדיו קוגניטיבי (FLT:0igIEEE 1900.6-2011FLT:1), את הדרכת שלב במודולציה ב-FLT:2EE Communications Surveys & TutorialsFLT 3:22011, ואת סקירה של PSK מודולציה ב FLT:4 ScienceDirectdigr:5