文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
基于博弈论的认知无线电功率控制算法研究
姓名:李平
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:邵世祥
20100401
摘要随着无线通信技术的不断发展,频谱资源的使用日趋紧张。而且不同无线接入技术的不合理频谱分配又大大降低了频谱资源的有效利用。认知无线电技术具有主动检测频谱使用情况,自适应的改变自身通信参数,择机的选择主用户空闲频段进行通信,具有灵活、频潜利用率高等优点。功率控制可有效降低用户之间的干扰,减少电池的损耗,在认知无线电中具有重要关键作用。论文首先介绍了认知无线电技术的概念、发展概况以及论文研究的目的和意义。然后,论文阐述了博弈论基本原理,描述了认知无线电的博弈论框架,给出了认知无线电的博弈论分析基础及分析步骤,并讨论了几种重要的博弈模型,给出了博弈论的功率控制模型。在以上研究基础上,论文着重对认知无线电中基于突赟的功率控制算法进行了分析和研究。论文对基于β士刂频腘、和狽算法设计过程进行了分析,并进行了仿真分析与比较。在基于β士刂扑惴ǖ难芯恐校攵孕в煤设计问题采用了一种全新的效用函数设计,并以此提出了一种新的基于墓β士刂撇弈模型。通过仿真分析表明新的博弈模型在⒎⑸涔β省⑹樟残约巴掏铝糠矫姹仍的博弈模型都有了明显的改善。南京邮电火学硕二貉芯可宦畚
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第一章绪论认知无线电的提出背景和历史统部署结构示意刚。当前分配频谱的方法是给每项新服务提供固定频段,因为可用频谱的数量是有限的,随着无线通信的发展,服务的增加,将会出现频谱饱和时期,特别是由于近来基于频潜的服务和设备显著的增加,我们正慢慢接近这个时期,然而,正如岢龅囊谎诳沼蚝褪庇蛏弦逊峙淦灯锥济挥械玫接行У利用,因此,存在部分分配频谱只在某些地理区域和只在短暂的时间周期内得到利用。研究表明:即使简单地再利用这些“浪费”频谱都可以大大提高可获得的容量,因此,问题并不在于频谱短缺,而在于我们当前还没有技术用满足已授权用户关心的事的方法来有效管理频谱轿省为了更有效地利用频谱,提出了认知无线电关键技术,它的核心思想是:以不影响原始用户的方式,通过检测那些频谱没被占用,为其他服务选择部分频潜,从而使频谱得到更有效的利用。年,博士第一次提出了认知无线电的概念【。年月,“,,将分配给电视广播的疷频带访问线路。这是继年实现民用的“猈”之后又一新的无线频率应用技术。V贫ǖ氖俏尴咄ㄐ诺奈锢聿阌隡层规格,数据通信频率为数/秒~数十/秒,电视传播所用的频率由于是比过去的无线偷钠荡虼嘶旧璞缚筛哺堑姆段Ш艽螅刖冻H绻四勘甑靡实现,总计钠荡ǹ捎糜谑彝饪泶ㄐ拧苹召开第一次会议,年下半年完成标准化。图所示为基于娜衔黈南京邮电人学硕上研究生学位论文第一章绪论
/弋‘丫肿丫弋。认知无线电的概念和应用场景认知无线电技术的研究进展自适应地调解其自身内部的通信机理来达到对环境变化的适应。这样的自适应调整一方面⒍杂诰哂腥现D芰Φ耐ㄐ胖斩耍嘶竦米钚碌钠灯资褂媒⒃蛲猓硗庖幌詈苤要的工作就是完成对“频谱空洞”的检测。认知无线电技术在宽带无线通信系统中有着广泛的用途。发表的一篇论文杏侄匀现N尴叩缱髁巳缦露ㄒ澹图籰基于腤低巢渴鸾峁低潮匦氚ㄒ桓龌竞鸵桓龌蚨喔鲇没ёさ厣璞。基站必须是点到多点,通过使用全向天线和一个成形扇区或者自适应天线阵列实现下行流信号发射到用户设备。为了实现共存,匦氚嘤Φ奈锢聿愫蚆层控制机制,允许基站基于对主用户的频谱感知来动态改变网络的功率或者频率,以避免干扰。为了解决排列或重叠覆盖造成的问题,实现更好的共享频潜,系统还必须包含各基站之间的协凋机制。认知无线电的基本定义可归纳为【【:认知无线电足可以感知外界通信环境的智能通信系统。认知无线电系统通过学习,不断地感籲界的环境变化并通过是为了改进系统的稳定性,另一方面是为了提高频谱资源的利用率。认知无线电有下列的一些应用场景:具有认知无线电功能的非授权用户定期地搜索并下载相应的频谱使用法规。年,著名学者用户南京邮咳搜妒芯可宦畚第一章绪论基站
塑塞堕坚查兰堡主堕壅竺堂垡堡壅笙二兰笙垒建模些解决的方法和可能的研究方向,给出了由以上三个关键问题构成的认知模型,如图其他的高校、组织、研究机构以及工业界也对认知无线电技术展开了广泛的研究。这简称低常珼认知无线电足一种智能的无线通信系统,并且从信号处理的角度全面总结了认知无线电技术的三个关键问题:外部无线环境分析⑿诺雷刺兰朴朐げ⒎⑸涔β士刂朴攵灯坠芾狿⒄攵哉庑┕丶侍馓岢隽艘所示。图的认知推理模型近年来,随着认知无线电技术的兴起,许多国家的研究机构相继出现,如:德国笱У娜现N尴叩缪芯孔檠芯苛嘶谡黄捣指从虺芆的中心控制频潜