認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中頻譜分配模型和算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人類社會的快速發(fā)展，新的無線通信業(yè)務(wù)及設(shè)備不斷地增多，無線頻譜資源緊缺的問題也日益凸顯。然而，以靜態(tài)、固定分配方式為主的頻譜分配方式使得頻譜資源的平均利用效率很低，并且非常不平衡。因此，無線頻譜資源正面臨著“短缺”和“浪費(fèi)”的矛盾。在這樣的背景下，認(rèn)知無線電技術(shù)作為一種高效利用頻譜資源的新型通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并成為了現(xiàn)代無線通信領(lǐng)域中研究的熱門技術(shù)之一。本文主要對認(rèn)知無線電中的頻譜分配技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，研究內(nèi)容包

2、括以下幾點(diǎn):
　　針對于現(xiàn)有的進(jìn)化算法應(yīng)用于基于圖著色模型的頻譜分配時收斂精度不高的問題，設(shè)計了一種基于量子免疫克隆算法的認(rèn)知無線頻譜分配方法，該方法利用量子免疫算法全局搜索能力和收斂速度快等特點(diǎn)進(jìn)行尋優(yōu)，并考慮到尋優(yōu)更新的解不能直接成為約束問題的解，針對最優(yōu)化公平性效益和瓶頸用戶效益，設(shè)計了公平性約束算子和瓶頸效益約束算子，保證種群在處理后滿足無干擾約束的同時，提高了算法的尋優(yōu)能力。仿真結(jié)果表明，在頻譜資源有限、頻譜干擾沖突比較

3、嚴(yán)重的情況下，兩種約束算子的效果更明顯;與參考的優(yōu)化算法相比，設(shè)計的方法有較優(yōu)的尋優(yōu)能力和較快的尋優(yōu)速度。
　　進(jìn)一步研究認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)頻譜分配問題，通過構(gòu)建無向圖模型的方式對頻譜分配中涉及的認(rèn)知用戶，頻帶可用情況以及認(rèn)知用戶間的干擾關(guān)系等進(jìn)行了簡便直觀的統(tǒng)一描述。將相應(yīng)的頻譜分配問題轉(zhuǎn)化為無向圖目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化求解，便于頻譜分配過程從整體上把握各認(rèn)知用戶可用頻帶分配的同時，確保用戶間不產(chǎn)生干擾。對無向圖目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化求解，設(shè)計了拓