認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與功率優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知無線電實(shí)現(xiàn)認(rèn)知用戶對(duì)頻譜空穴的利用，緩解了目前頻譜資源匱乏與需求猛增的困境。認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)利用認(rèn)知無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻譜共享，使得認(rèn)知用戶不對(duì)主用戶產(chǎn)生有害的干擾，但該網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用需要精確的頻譜感知算法來提高系統(tǒng)的檢測(cè)性能，并在提升檢測(cè)性能的同時(shí)，需要保證頻譜得到高效的利用。為此，本文將研究認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與功率優(yōu)化技術(shù)方案，來提高系統(tǒng)整體性能。
　　本文以認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)頻譜感知作為認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用檢測(cè)性能研究案例，并解決

2、認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)多天線功率優(yōu)化問題，主要研究工作如下：
　?。?）為解決匯聚節(jié)點(diǎn)和感知節(jié)點(diǎn)之間不同的協(xié)作機(jī)制造成網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)性能下降問題，提出一種基于分簇聚類和節(jié)點(diǎn)權(quán)重多目標(biāo)優(yōu)化的認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)頻譜感知算法，該算法將頻譜感知過程劃分為感知節(jié)點(diǎn)本地頻譜檢測(cè)、感知節(jié)點(diǎn)分簇、加權(quán)系數(shù)優(yōu)化以及最終判決的感知結(jié)果融合，形成基于組內(nèi)平方和最小的匯聚節(jié)點(diǎn)位置優(yōu)化和分簇方案，并分析系統(tǒng)參數(shù)對(duì)認(rèn)知用戶檢測(cè)性能的提升影響程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，上述頻譜感知算

3、法有效提高了認(rèn)知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)檢測(cè)性能。
　　（2）提出感知頻譜共享下的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)多天線功率優(yōu)化算法，該算法考慮頻譜共享模型中主用戶存在與否，自適應(yīng)地調(diào)整認(rèn)知用戶的發(fā)射功率，保證對(duì)主用戶不造成有害干擾，并給定目標(biāo)檢測(cè)概率，推導(dǎo)出約束條件下存在最大的認(rèn)知用戶系統(tǒng)吞吐量，優(yōu)化認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)各天線的發(fā)射功率來最大化系統(tǒng)總的傳輸速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，上述功率優(yōu)化算法相比較傳統(tǒng)的頻譜共享算法，在不對(duì)主用戶產(chǎn)生干擾的條件下，高效利用了頻