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Los aportes realizados en esta tesis se clasifican de la siguiente manera:

2. Muestreo Nyquist Incompleto

3. Sensado de Espectro de Banda Ancha Basado en Muestreo Nyquist Incom- pleto y Muestreo Sub-Nyquist

4. Sensado de Espectro de Banda Ancha Basado en Muestreo Sub-Nyquist y Sensado de Espectro de Banda Estrecha

1.3.1 Metodol ´ogicos

Los aportes metodol ´ogicos realizados en el desarrollo de esta t ´esis se relacionan a continuaci ´on:

1. Se propone un marco de referencia metodol ´ogico con el objetivo de formalizar el desarrollo de algoritmos basados en sensado compresivo en el procesami- ento digital de se ˜nales, el cual se soporta en la publicaci ´on [P1] y se relaciona con el cumplimiento del objetivo espec´ıfico 1.

2. Se propone un marco de referencia metodol ´ogico para el desarrollo formal y met ´odico de algoritmos de sensado de espectro, el cual se soporta en la publicaci ´on [P2] y se relaciona con el cumplimiento del objetivo espec´ıfico 1.

1.3.2 Muestreo Nyquist Incompleto

El aporte realizado en este campo corresponde a la propuesta de una nueva ma- triz de sensado en el dominio disperso, propuesta con el ´animo de incorporar una aproximaci ´on al muestreo Nyquist Incompleto. Este aporte se soporta parcialmente en la publicaci ´on [P5] (aplicaci ´on pr ´actica) y se plantea en esta tesis su desarrollo formal como trabajo futuro.

1.3.3 Sensado de Espectro de Banda Ancha Basado en Muestreo Nyquist Incompleto y Muestreo Sub-Nyquist

En este ´ambito los aportes realizados pueden relacionarse como:

1.3. Aportes 7

2. Sensado de Espectro de Banda Ancha Cooperativo Basado en Muestreo Ny- quist Incompleto

Sensado de Espectro de Banda Ancha Local Basado en Muestreo Sub-Nyquist En este sentido, se aborda el problema de detectar la actividad de un los PUs en un entorno de radio multibanda, actividad que en cada sub-banda se modela como una prueba de hip ´otesis binaria. En este escenario, se propone el algoritmo presentado en la publicaci ´on [P3], el cual posteriormente evoluciona a una forma din ´amica pre- sentada en la publicaci ´on [P4] y [P7], aportes asociados al cumplimiento del objetivo general y objetivos espec´ıficos 2 y 3. En los algoritmos relacionados anteriormente, se propone un detector basado en la estimaci ´on de la matriz de covarianza de la se ˜nal a partir de la matriz de covarianza de las muestras, para este proceso de es- timaci ´on se propone un algoritmo de reconstrucci ´on de la matriz de covarianza de la se ˜nal basado en OMP y el proceso de decisi ´on se realiza a partir de la detecci ´on de energ´ıa en cada sub-banda de acuerdo a la diagonal principal de la matriz de covarianza estimada.

As´ı mismo, se propone el algoritmo de la publicaci ´on [P6], en el cual se con- sideran los sistemas de m ´ultiples antenas que son ampliamente utilizados en la actualidad dada su eficacia en m ´ultiples aspectos como incremento de la capacidad y mejor desempe ˜no en canales con desvanecimiento (Goldsmith, 2005). De hecho, el uso de este tipo de sistemas en CR es uno de los posibles enfoques para el sen- sado de espectro explotando las observaciones realizadas en el dominio espacial. En este algoritmo se propone un detector basado en la reconstrucci ´on de la se ˜nal presente en la multibanda a partir de las muestras sub-Nyquist, la reconstrucci ´on de la se ˜nal se realiza mediante el algoritmo CoSamp (Needell y Tropp, 2010) y el pro- ceso de decisi ´on se realiza a partir de la detecci ´on de energ´ıa en cada sub-banda.

La evaluaci ´on del desempe ˜no de los algoritmos propuestos se realiza mediante simulaci ´on. La verificaci ´on se realiza mediante el procesamiento de se ˜nales reales adquiridas de acuerdo con el ap ´endice 1. En este proceso se evidencia que los al- goritmos propuestos mejoran el desempe ˜no obtenidos por otros algoritmos de sen- sado de espectro de banda ancha propuestos y actualmente vigentes, con lo cual se evidencia un aporte significativo en la soluci ´on al problema abierto de sensado

de espectro de banda ancha considerando la reducci ´on del n ´umero de muestras requeridas para realizar la funci ´on de sensado, lo cual redunda en la reducci ´on del tiempo de sensado, consumo de energ´ıa y complejidad computacional, todas ellas requeridas para la implementaci ´on de tecnolog´ıas como CR, permitiendo realizar de manera exitosa la Asignaci ´on Din ´amica de espectro, haciendo que el usuario cog- nitivo tenga una conciencia m ´as amplia del espectro disponible y de esta manera aprovechar una mayor cantidad de oportunidades espectrales y por lo tanto, alcan- zar mayores tasas de transferencia de informaci ´on.

Sensado de Espectro de Banda Ancha Cooperativo Basado en Muestreo Nyquist Incompleto

En este escenario, el problema abordado es el mismo definido como objeto de estu- dio de esta tesis, en el cual se busca detectar la actividad de los PUs en un entorno de radio multibanda, actividad que en cada sub-banda se modela como una prueba de hip ´otesis binaria, con el objetivo de obtener algoritmos eficientes en la cantidad de muestras a procesar, que permitan realizar el sensado de espectro consiguiendo probabilidad de detecci ´on aproximadamente igual a uno en condiciones de baja SNR. Para ello se propone el algoritmo de la publicaci ´on [P5] donde la operaci ´on de muestreo en cada CRD se realiza mediante la matriz de muestreo Nyquist Incom- pleto propuesta y el detector se basa en la reconstrucci ´on de la se ˜nal presente en la multibanda a partir de las muestras incompletas, la reconstrucci ´on de la se ˜nal se realiza mediante el algoritmo SVT (Cai, et al., 2010) y el proceso de decisi ´on local se realiza a partir de la detecci ´on de energ´ıa en cada sub-banda, mientras que la decisi ´on conjunta se realiza mediante regla OR en el centro de fusi ´on.

Al igual que en el caso local, la evaluaci ´on del desempe ˜no de los algoritmos propuestos se realiza mediante simulaci ´on y la verificaci ´on se realiza mediante el procesamiento de se ˜nales reales adquiridas de acuerdo con el ap ´endice 1. Per- mitiendo obtener resultados an ´alogos a los obtenidos para el caso de sensado de espectro local.