認知無線電中的頻譜分配研究.pdf

1、針對頻譜資源緊張的情況，認知無線電技術(shù)可以有效的提升頻譜資源的利用率。認知用戶可以通過擇機接入的方式來對授權(quán)頻段加以利用。因此，認知無線電面臨的最大挑戰(zhàn)就是怎樣在最大化頻譜利用率的同時，能最小化對主用戶造成的干擾。 本論文主要研究內(nèi)容是認知無線電系統(tǒng)中的動態(tài)頻譜分配問題。本論文首先總結(jié)并概述了兩種頻譜共享模型：下墊式和填充式模型，并介紹了下墊式模型所引出的干擾控制模型：干擾溫度模型。接著，本論文介紹了以圖論為代表的集中式頻譜分配

2、理論以及以博弈論為代表的分布式頻譜分配理論。之后，本論文主要基于干擾溫度模型分別從集中式和分布式的角度來處理頻譜分配問題。 在第三章中，我們首先提出了一個聯(lián)合分配和調(diào)度問題：在多信道多跳認知無線電網(wǎng)絡(luò)中的最小化調(diào)度時隙數(shù)問題。針對這一問題，本論文將功率控制和信道分配聯(lián)合考慮，并從數(shù)學(xué)角度把該問題表述成一個混合整數(shù)非線性優(yōu)化問題。接著，本論文對該數(shù)學(xué)優(yōu)化問題做了一步步的簡化。最后，從對主用戶保護的特殊性以及減少計算量的角度出發(fā)，本

3、論文提出了一個結(jié)合了鏈路調(diào)度，功率控制和信道分配的啟發(fā)性算法。數(shù)據(jù)仿真的結(jié)果顯示，該啟發(fā)性算法能顯著的提高認知網(wǎng)絡(luò)的吞吐量并能有效的減少調(diào)度時長。 對于分布式的頻譜分配研究，本論文通過構(gòu)造潛在博弈模型把信道選擇和功率控制相結(jié)合。首先，針對認知無線電網(wǎng)絡(luò)在干擾限制條件下盡可能提高總吞吐量并兼顧公平性的分配問題，本論文將其抽象成了非線性優(yōu)化問題。然后，本論文對各發(fā)送節(jié)點都定義了特殊的目標(biāo)函數(shù)，從而構(gòu)造出了一個潛在博弈從分布式的角度解