頻譜共享傳輸波形中的功率分配和信道選擇研究.pdf

1、本文基于認知無線電系統(tǒng)，主要研究了頻譜共享傳輸波形中的功率分配和信道選擇。
　　首先，介紹頻譜共享傳輸波形研究的技術(shù)基礎(chǔ)。闡述了無線通信中幾類頻譜共享策略，在此基礎(chǔ)上基于頻譜調(diào)制頻譜編碼（Spectrally Modulated，Spectrally Encoded，SMSE）架構(gòu)，闡釋了將間插式（overlay）和重疊式（underlay）兩種頻譜共享模式結(jié)合的技術(shù)。介紹功率分配算法，特別是注水算法，其核心思想是將更多的功率分配

2、給信道增益更好的子載波。在信噪比較低的情況下，采用注水算法可以極大地增加信道容量。在認知無線電（Cognitive Radio，CR）頻譜共享傳輸波形的研究中引入前攝式（proactive）思想，用隱藏馬爾科夫模型（Hidden Markov Model，HMM）預(yù)測信道狀態(tài)，闡述了HMM的相關(guān)技術(shù)背景。
　　其次，本文針對基于正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OF

3、DM）的認知無線電系統(tǒng)，提出一種聯(lián)合了 overlay和 underlay的混合式頻譜共享模式，研究了共享模式中如何進行資源分配的問題?？紤] CR用戶對主用戶的干擾約束和CR用戶的發(fā)射功率限制，提出了一種最大化CR用戶傳輸容量的 OFDM子載波功率優(yōu)化分配模型，并且證明了該優(yōu)化模型為凸優(yōu)化，從而可以方便求解優(yōu)化的功率分配。通過理論分析和數(shù)值計算，進一步比較了 overlay、underlay和混合式頻譜共享模式容量。結(jié)果顯示：相對于單純

4、overlay和underlay模式，混合模式可以提高CR用戶系統(tǒng)的容量。
　　最后，根據(jù)文獻可將多種業(yè)務(wù)模型轉(zhuǎn)換為 ON-OFF模型，并在考慮了硬件平臺引起的響應(yīng)延遲的情況下，采用HMM對信道未來的占用情況進行預(yù)測，減少二級用戶與主用戶的碰撞，仿真顯示，對比傳統(tǒng)的能量檢測，基于HMM的前攝式頻譜檢測碰撞概率更小?；贖MM的前攝式頻譜分配的思想，利用HMM的預(yù)測信息，兼顧吞吐量最大化和公平性的原則，優(yōu)化傳輸波形設(shè)計，為二級用戶分