Sensing UHF-TV Spectrum for Narrowband Cognitive Radios in a Malicious Presence

Abstract

In this paper, we propose a robust spectrum sensing (SS) technique for cognitive radio receivers (CRRs) when a malicious CR user (MCRU) coexists in the network. The primary users (PUs) that we consider are the television (TV) broadcasters, who operate in an ultrahigh-frequency (UHF) band. Using multiple antennas of CRR, as a first step, we locate a narrower subband-within an UHF-TV range-at which the interference due to MCRU is least. Then, SS is implemented only at the chosen band, so that the detection of PU is not affected by the presence of MCRU. The finding of the apt band for SS is implemented through a table, which needs to know only the angle of arrival of signal from MCRU. We have shown the technique to estimate this angle of arrival as well. The simulation results show that the proposed method does not compromise the detection performance, unlike the energy detection scheme, which compromises severely when MCRU coexists. Résumé-Dans cet article, nous proposons une technique de détection de spectre (DS) robuste pour les récepteurs radio cognitive (RRCs) quand un utilisateur malveillant RC (UMRC) coexiste dans le réseau. Les principaux utilisateurs (PUs) que nous considérons sont les chaînes de télévision (TV), qui opèrent dans une bande ultra-haute fréquence (UHF). Utilisant plusieurs antennes de RRC, comme une première étape, nous localisons une sous-bande étroite-dans une gamme TV-UHF-à laquelle l'interférence due aux UMRC estmoindre. Ensuite, la DS est réalisée uniquement à la bande choisie, de sorte que la détection du PU ne soit pas affectée par la présence de l'UMRC. La détection de la bande apte pour la DS est réalisée à travers une lookup table, qui n'a besoin de savoir que l'angle d'arrivée du signal de l'UMRC. De même, nous avons montré la technique pour estimer cet angle d'arrivée. Les résultats de simulation montrent que la méthode proposée ne compromet pas la performance de détection, contrairement à la méthode de détection de l'énergie, qui compromet gravement lorsque l'UMRC coexiste.Index Terms-Cognitive radio (CR), malicious cognitive radio user (MCRU), spectrum sensing (SS).