認(rèn)知無線電中基于加強(qiáng)學(xué)習(xí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制.pdf

1、隨著無線寬帶通信的迅速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，越來越多的設(shè)備需要分配無線頻譜。這些設(shè)備對(duì)頻譜的需求絕不是如今固定分配的移動(dòng)通信和無線接入頻率所能承載的。認(rèn)知無線電是一項(xiàng)有效解決頻譜資源利用率不足的技術(shù)，越來越多地受到國內(nèi)外學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。
　　認(rèn)知無線電中，協(xié)作頻譜檢測(cè)技術(shù)可以有效地提高系統(tǒng)的檢測(cè)性能。但是也會(huì)由于干擾器、偽造數(shù)據(jù)、拒絕服務(wù)等安全威脅或深度陰影衰落等環(huán)境因素導(dǎo)致協(xié)作節(jié)點(diǎn)不可靠。一旦融合中心選擇這些不可靠

2、的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，將嚴(yán)重影響判決結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，如何有效地選擇可靠節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合是協(xié)作頻譜感知中一個(gè)重要的問題。
　　本文的主要研究場景為集中式協(xié)作檢測(cè)，數(shù)據(jù)融合中心從協(xié)作檢測(cè)的N個(gè)節(jié)點(diǎn)中選擇M個(gè)可靠節(jié)點(diǎn)收集融合感知結(jié)果，并對(duì)頻譜占用情況作出判決。本文在調(diào)查現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，采用加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法的TD算法來實(shí)現(xiàn)可靠節(jié)點(diǎn)的選擇。數(shù)據(jù)融合中心以最小化主用戶干擾的同時(shí)，最大化頻譜資源利用率作為目標(biāo)函數(shù)，以上報(bào)結(jié)果與融合結(jié)果相符作

3、為回報(bào)值進(jìn)行加強(qiáng)學(xué)習(xí)，計(jì)算每個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的適用度因子。數(shù)據(jù)融合中心從潛在協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇適用度因子排名較高的前M個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)融合的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。本文在初始化場景中令協(xié)作節(jié)點(diǎn)在不同的應(yīng)用周期有不同的漏警概率和誤警概率。仿真結(jié)果表明，該算法可以較好的動(dòng)態(tài)跟蹤各協(xié)作節(jié)點(diǎn)的變化情況，選擇漏警概率和誤警概率較低的節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)融合節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)變化情況對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。本文還分析了“K out of N”數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則中K值和N值的變