文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
认知无线电中基于联盟博弈的协作频谱感知技术的研究
姓名:黎妍
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
随着无线通信不断朝着宽带化、无缝化、智能化的方向发展,频谱资源匿乏问题日益严
重。目前在特定行业固定分配专用频谱的方式,常常会出现频谱资源分配不均的情形,有限
的可用频谱和低的频谱资源利用率决定了急需一种新的通信方式。认知无线电(Cognitive
Radio, 简称 CR)技术作为一种智能频谱共享技术可有效缓解上述矛盾,它通过感知频域、时
域和空域等频谱环境,自动搜寻并利用己授权频段的空闲频谱,实现不可再生频谱资源的再
利用。
本文首先分析现有频谱感知的各种不同方法的性能优劣和博弈论基本理论。其次,建立
了博弈论用于认知无线电网络中频谱感知的分析方法,提出了认知无线电网络频谱感知的动
态博弈模型,通过仿真比较了当认知网络中存在不同数目的认知用户数时,认知用户愿意参
与到协作频谱感知中的概率。再次结合联盟博弈的概念,讨论了基于联盟博弈频谱感知算法
的效用函数和代价函数,考虑到算法的复杂性,采用了分布式的算法,通过简单的合并-分裂
准则,来组成稳定的频谱感知联盟。结合联盟博弈的算法,提出协作频谱感知中相应的效用
函数和代价函数。考虑到集中式算法的复杂度,采用了分布式协作频谱感知算法。最后通过
结盟距离可控因子δ这个参数,来表征距离在结盟策略选择中的作用并有效地控制联盟形成
过程中的规模和距离。认知用户也可以通过网络环境的变化,寻找合适的结盟策略,进行基
于联盟博弈的协作频谱感知。

关键词:认知无线电网络,频谱感知,联盟博弈理论,结盟距离可控因子

I
南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT
With the rapid evolution of the munications in the broadband,seamless,
intelligent direction , the dependence on radio spectrum resource has been growing. At present, the
way of specific industry business fixed allocation for spectrum often bring up uneven distribution of
resources. To solve this problem, the only way is to reuse the spectrum and improve the utility of
spectrum resource. Cognitive radio technology as a smart spectrum sharing technologies will be
effective in alleviating these contradictions. Through sensing frequency domain,time domain and
space domain, it can automatically search and occupy free licensed spectrum, reuse the
non-renewable resources.
In this dissertation,we analyzes the various existing ways of spectrum sensing and the basic
concept in game theory. Then an analyze process based on game theory for cognitive radio
networks is established and a dynamic game model in cognitive radio for spectrum sensing is
proposed. pare the optimal proportion that the secondary users participate in spectrum
sensing and the average throughput achieved in the cooperative sensing game with different number
of secondar