本文關(guān)鍵詞：認知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與功率優(yōu)化技術(shù)研究

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【摘要】：認知無線電實現(xiàn)認知用戶對頻譜空穴的利用,緩解了目前頻譜資源匱乏與需求猛增的困境。認知無線網(wǎng)絡(luò)利用認知無線電技術(shù)實現(xiàn)頻譜共享,使得認知用戶不對主用戶產(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)的檢測性能,并在提升檢測性能的同時,需要保證頻譜得到高效的利用。為此,本文將研究認知無線網(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。本文以認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)頻譜感知作為認知無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用檢測性能研究案例,并解決認知無線網(wǎng)絡(luò)多天線功率優(yōu)化問題,主要研究工作如下:(1)為解決匯聚節(jié)點和感知節(jié)點之間不同的協(xié)作機制造成網(wǎng)絡(luò)檢測性能下降問題,提出一種基于分簇聚類和節(jié)點權(quán)重多目標優(yōu)化的認知無線傳感器網(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)點本地頻譜檢測、感知節(jié)點分簇、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)點位置優(yōu)化和分簇方案,并分析系統(tǒng)參數(shù)對認知用戶檢測性能的提升影響程度。實驗結(jié)果表明,上述頻譜感知算法有效提高了認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)檢測性能。(2)提出感知頻譜共享下的認知無線網(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)整認知用戶的發(fā)射功率,保證對主用戶不造成有害干擾,并給定目標檢測概率,推導(dǎo)出約束條件下存在最大的認知用戶系統(tǒng)吞吐量,優(yōu)化認知用戶發(fā)射機各天線的發(fā)射功率來最大化系統(tǒng)總的傳輸速率。實驗結(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,在不對主用戶產(chǎn)生干擾的條件下,高效利用了頻譜,提高了認知用戶的傳輸速率。
【關(guān)鍵詞】：認知無線電 頻譜檢測 多天線功率優(yōu)化 認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 專用術(shù)語注釋表7-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景與意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容與安排12-14
• 第二章 相關(guān)理論與技術(shù)14-31
• 2.1 認知無線電CR14-18
• 2.1.1 認知無線電基本原理14-16
• 2.1.2 主用戶信號檢測方法16-18
• 2.2 認知無線電網(wǎng)絡(luò)CRN18-25
• 2.2.1 CRN本地非協(xié)作頻譜檢測18-19
• 2.2.2 CRN協(xié)作頻譜檢測和協(xié)作傳輸19-22
• 2.2.3 CRN動態(tài)頻譜接入技術(shù)22-25
• 2.3 認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)CRSN25-28
• 2.3.1 基于CRSN的頻譜感知技術(shù)25-28
• 2.3.2 CRN與CRSN的聯(lián)系28
• 2.4 空間分集技術(shù)28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于聚類分簇的CRSN頻譜感知性能優(yōu)化31-41
• 3.1 引言31-32
• 3.2 CRSN頻譜感知性能優(yōu)化框架設(shè)計32-33
• 3.3 匯聚節(jié)點位置優(yōu)化及分簇算法設(shè)計33-38
• 3.4 實驗與結(jié)果分析38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 感知頻譜共享下的CRN多天線功率優(yōu)化41-51
• 4.1 引言41-42
• 4.2 基于CR的頻譜共享模型設(shè)計42-44
• 4.3 CRN認知用戶的多天線功率優(yōu)化設(shè)計44-47
• 4.4 實驗與結(jié)果分析47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 總結(jié)與展望51-52
• 5.1 論文工作總結(jié)51
• 5.2 未來工作展望51-52
• 參考文獻52-56
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文56-57
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利57-58
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目58-59
• 致謝59

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本文編號：1075126