文档介绍：基于多天线的认知无线电动态频谱共享技术的研究昵肽暇┯实绱笱ЧぱР┦垦者:吴迎笑指导老师:杨震教授南京邮电大学通信与信息工程学院作
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研究生签名:燃日期:冽丛盟』中研究生签名:遨导师签名:南京邮电大学学位论文原创性声明南京邮电大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作过的同志对本研究所做的任何南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论义的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。奉文屯子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查泻徒柙模梢怨ú包括刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨B畚牡墓布登谌暇┯实绱笱а芯可堪炖怼的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。,,
科:堂值呈皇值,皇处理玉线垣信皇圆鳌值曼丝堡指导老师:杨震教授题目:基于多天线的认知无线电动态频谱共享技术研究关键词:认知无线电:频谱共享;频谱感知;多天线;中断概率;主用户的行为;动态频谱接入:本论文得到以下基金项目资助腋呒际跹芯糠⒄辜苹钅苹“基于联盟博弈认知模型的动态频易匀豢蒲Щ鹣钅俊叭现N尴叩缁崞灯捉尤牍丶际跹芯俊保钅勘嗪帐「咝W匀豢蒲е卮蠡∠钅俊盎诨肪掣兄5囊旃刮尴進缣逑结构及关键技术研究”,项目编号。南京邮电大学博士研究生学位论文摘要学王专业:研究方向:作者:级博士研究生吴迎笑谱接入技术研究”,项目编号;猘籑。;篟籗籗籔;
摘要无线通信快速发展的需求以及频谱资源拥挤的状况,极大地推动了新型无线通信技术的发展,特别是寻求新的频谱使用策略来提高频谱利用率。近年来出现的认知无线电新技术,为无线电频谱的使用提供了更加灵活、更加有效的方案,认知无线电频谱共享技术作为一个崭新的研究领域,在新一代的无线通信网络中将具有非常广阔的应用前景。本文正是基于这一背景开展的研究。认知无线电频谱共享技术研究的主要目的,在于通过授权主用户和认知用户之间、以及认知用户相互之间共享频谱,从而在保证主用户正常通信的前提下,极大的提高频谱利用率。针对这个目的,本文首先提出基于多天线选择和能量感知的频谱检测方案,在获得频谱使用感知结果的基础上对频谱共享技术展丌讨论,提出了多天线认知无线电系统中的频谱共享的新算法和新策略,最后着重考虑主用户保护机制,提出了新的动态频谱接入多信道传输策略。具体而言,主耍工作和创新如下:菇司哂卸嗵煜呦低车娜现N尴叩缙灯赘兄DP停L岣咂灯准觳的可靠性,提出了一种新的基于天线选择和能量感知的频谱检测算法。为提高认知无线电系统中频谱检测的可靠性,构建了具有多天线系统的认知无线电频谱感知模型,并基于该模型提出了一种新的基于天线选择和能量感知的频谱检测新算法。该算法利用认知用户多个接收天线的感知信息,根据认知用户与主用户之间信道的差异,充分利用多天线的空间分集,选择部分能够使检测概率最大化的天线进行合作检测,从而提高感知数据的可靠性。芯苛硕嗵煜呒际醵远嘤没现N尴叩缦低车挠跋欤菇硕嘤没知无线电系统模型,据此推导分析了多天线对主用户和认知用户中断概率性能的影响。构建了多用户认知无线电系统模型,详细的推导了系统在平坦瑞利衰落信道环境下的多天线下行高斯信道中,认知用户和主用户的中断概率,给出它们的闭合数学表达式。通过分析可以看到系统鸥杀门限值的选取南京邮电大学博士研究生学位论文
也决定了中断概率的变化。最后,通过仿真验证理论分析的正确性,比较了理论值和仿真值试验结果。大量的仿真结果表明,虽然认知用户的多天线技术对主用户的·断概率有一定的影响,即增大了主用户的中断概率,但是对于认知用户而言多天线技术则大大的降低了系统的中断概率。⒘酥饔没Ш腿现S没Ч泊娴娜现N尴叩缍嘤没低衬P停岢鲆种基于干扰温度和信干噪比的主用户和认知用户的频谱共享策略,达到在保证主用户正常通信的情况下提高认知用户的阅艿哪康模淮送猓ü悸侵饔户对认知系统的影响提出多天线频谱共享优化问题。为提高频谱利用率,实现认知无线电网络中主用户和认知用户的频谱共享目的,建立了主用户和认知用户共存的认知无线电多用户系统模型。由于干扰是频谱共享问题的主要因素,在干扰温度与信干噪比限制条件下对系统的性能进行推导系统容量以及大量的仿真表明,本文提出的主用户和认知用户频谱共享策略在保证主、认知用户的干扰温度与信干噪比限制的同时,由于充分的利用了频谱机会,相比丁系统单独采用覆盖或平铺接入方式大大地提高了系统的实际吞吐量。对于多天线频谐共享优化问题,通过考虑主用户的影响,提出基于主用户行为的多天线频谱共享方案,并在频谱共享的覆盖接