In this study, using the cognitive radio (CR)-based non-orthogonal multiple access (NOMA) technique, the total ergodic capacity value of the close user is estimated with high accuracy and fast training times through different training algorithms with the proposed feedforward backpropagation artificial neural network (ANN) and nonlinear autoregressive network with exogenous inputs (NARX) model. The data set used in the neural network was obtained from the CR-NOMA system model, which was modeled with the exponential fading channel characteristic. By training the input and output data to the ANN, which was designed using the supervised learning method, ergodic capacity estimates of the close user were made over the test data. While evaluating the performance of ANN and NARX neural networks, the training time, the number of iterations, and the conditions of the network not reaching saturation were taken into consideration. The actual ergodic capacity value of the close user and the predicted values of feedforward backpropagation ANN and NARX networks were compared. The performance analysis of the proposed neural networks under Levenberg-Marquardt, Bayesian and Scaled-Conjugate training algorithms has been examined in terms of epoch value graph, error histogram analysis, and training state analysis where the error reaches the minimum.
Bayesian Cognitive radio Levenberg-Marquardt NARX NOMA Artificial neural networks
Bu çalışmada, bilişsel radyo (BR) tabanlı dikgen olmayan çoklu erişim tekniği (NOMA) kullanılarak, yakın kullanıcıya ait toplam ergodik kapasite değerinin, önerilen ileri beslemeli geri yayılımlı yapay sinir ağı (YSA) ve doğrusal olmayan dışsal girdili otoregresif ağ (Nonlinear Autoregressive Network with Exogenous Inputs, NARX) modeli ile farklı eğitim algoritmaları yoluyla yüksek doğruluk oranında ve hızlı eğitim sürelerinde tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Sinir ağında kullanılan veri seti, üstel sönümleme kanalı karakteristiği ile modellenen BR-NOMA sistem modelinden elde edilmiştir. Denetimli öğrenme yöntemi kullanılarak tasarlanan YSA’ya girdi ve çıktı verileri öğretilerek yakın kullanıcıya ait ergodik kapasite tahmini yapılmıştır. YSA ve NARX sinir ağları başarımı değerlendirilirken eğitim süresi, iterasyon sayısı, ağın doygunluğa ulaşmaması durumları göz önünde bulundurulmuştur. Yakın kullanıcıya ait gerçek ergodik kapasite değeri ile ileri beslemeli geri yayılımlı YSA ve NARX ağlarının tahmin etmiş olduğu değerler karşılaştırılmıştır. Önerilen sinir ağlarının Levenberg-Marquardt, Bayesian ve Scaled-Conjugate eğitim algoritmaları altındaki performans analizi, hatanın minimuma ulaştığı epok değer grafiği, hata histogram analizi ve eğitim durum analizi açılarından incelenmiştir.
Bayesian Bilişsel radyo Levenberg-Marquardt NARX NOMA Yapay sinir ağları
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | İletişim ve Medya Çalışmaları, Elektrik Mühendisliği |
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 30 Nisan 2023 |
Gönderilme Tarihi | 25 Ekim 2022 |
Kabul Tarihi | 24 Ocak 2023 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 Cilt: 28 Sayı: 1 |
DUYURU:
30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir). Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.
Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr