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技术研究
姓名:孙彬
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:杨震
2011-03
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要
摘要
近年来,人们生活和社会发展对无线通信的依存度日益增长,促使无线通信技术飞速发
展。然而,频率是一种自然资源,现有的静态频谱分配方式造成待分配资源不断匮乏、授权
频段利用率较低。近年出现的认知无线电新技术无需使用未分配频谱,而通过对无线环境的
感知,占用频谱空穴通信,提高频谱利用率,被认为是解决上述矛盾的最佳技术。
功率控制技术是认知无线电的关键技术之一。合理控制认知用户发射功率,可以既保证
授权用户的正常通信,又满足认知无线系统的通信需求。本文研究了基于博弈论认知模型的
分布式功率控制问题,确保通信效率优先,兼顾用户间公平,以达到发射功率的较好优化。
本文主要工作和创新点如下:
首先,基于 Goodman 提出的非合作博弈功率控制模型,改进了代价函数,提出一种适用
于认知无线系统的功率控制博弈算法,并证明其纳什均衡的存在性与唯一性。通过仿真表明,
本文提出的算法同几种经典的分布式功率控制算法相比,不但降低了发送功率,提高了用户
效用,而且有较好的收敛性能,适用于对时延特性要求较高的认知无线电系统。
其次,基于联盟博弈认知模型,提出了一种效率占优的联盟博弈功率控制算法,证明了
结盟算法的稳定性和存在性。该算法分为三个步骤,分别完成减小结盟计算复杂度、使用融
合分裂准则稳定结盟和高效功率控制。仿真结果表明,本文提出的算法不仅减小了算法复杂
度,降低了发射功率,而且延长了用户在网时间获得较高的吞吐量。
论文最后对本文工作进行了总结,对研究的领域进行了展望。

关键词:认知无线电;功率控制;非合作博弈;纳什均衡;联盟博弈;

I
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要
AAABSTRACTABSTRACT
Recent years, munications are developing rapidly and going to play an important
role in people's lives and social development. Radio frequency is a kind of nature resource.
However, the static allocation of spectrum leads to lack of wireless resources, while the utilization
of licensed spectrum is pretty low. Without occupying the unallocated spectrum, the new Cognitive
Radio technology improvessss the spectrum efficiency municating in wireless spectrum holes
after sensing the environment, so it is considered the best technology to solve the above
contradictions.
Power control is one of the key technologies in Cognitive Radio. If the transmission power is
properly controlled, Cognitive Radio system can not only ensure the munication of
authorized users, but also meet the needs of cognitive users. In this thesis, distributed power control
based on game theory in Cognitive Radio is studied. In order to achieve a better optimization of
transmission power, munication should be ensured and fairness among cognitive users
should be considered. Works and innovations are as follows:
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