【摘要】：近年來,基于無線通信的智能設(shè)備、應(yīng)用以及服務(wù)呈現(xiàn)出了爆發(fā)式的增長。然而,無線通信可用的頻譜資源有限。在目前的頻譜分配機制下,頻譜的利用率較低。因此,可提高頻譜利用率的認(rèn)知無線電技術(shù)引起了專家和學(xué)者們的廣泛關(guān)注。基于認(rèn)知無線電技術(shù)的通信系統(tǒng)可以充分利用有限的頻譜資源,并提供質(zhì)量更好的服務(wù)。另外,無線傳輸?shù)奶匦詻Q定了傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量無法滿足很高的要求。因此,能夠同時提高無線通信的質(zhì)量以及頻譜利用效率的協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)非常值得研究。再者,作為一個無線通信系統(tǒng)普遍存在的問題,持續(xù)的能量供給也是協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的一個重要的問題。因此,本論文將攜能通信技術(shù)應(yīng)用于協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。本論文主要從信息論的角度,針對可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量以及物理層安全這兩個問題進行了研究,并且就不同參數(shù)對系統(tǒng)通信質(zhì)量以及安全性能的影響進行了詳細的分析。另外,本論文還針對可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中不同的協(xié)作策略,即單個中繼和多個中繼協(xié)作,分別進行了研究。并且,對這兩種協(xié)作策略可實現(xiàn)的性能進行了對比分析�？紤]到Nakagami-m衰落信道比Rayleigh衰落信道更接近實際無線信道,所以本論文采用Nakagami-m衰落信道。具體來講,本論文的主要研究內(nèi)容及成果如下:第一,分析了可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的主用戶在單中繼協(xié)作和多中繼協(xié)作機制下,分別可實現(xiàn)的速率的表達式。然后,根據(jù)中斷概率的定義,得到了主用戶分別采用單中繼和多中繼協(xié)作時,中斷概率的具體表達式。第二,研究了不同系數(shù)對系統(tǒng)中斷性能的影響并對直接傳輸,單中繼協(xié)作以及多中繼協(xié)作在不同系數(shù)下的中斷性能進行了對比。其中,就次要用戶可實現(xiàn)的速率以及主用戶可實現(xiàn)的速率的折衷這一指標(biāo)來講,單中繼協(xié)作策略優(yōu)于直接傳輸和多中繼協(xié)作。也就是說,在采用單中繼協(xié)作策略的系統(tǒng)中,次要用戶可以獲取到更多的利益。第三,針對可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的安全中斷問題進行了研究,分析了可充電協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)在單中繼和多中繼協(xié)作策略下主用戶分別可實現(xiàn)的安全容量,并根據(jù)安全中斷概率定義,通過推導(dǎo)得到了具體的表達式。第四,研究了不同系數(shù)對系統(tǒng)安全性能的影響,并對單中繼協(xié)作以及多中繼協(xié)作策略下的安全中斷性能進行了對比,發(fā)現(xiàn)單中繼協(xié)作策略下主用戶的安全中斷性能優(yōu)于多中繼協(xié)作策略。
[Abstract]:In recent years, intelligent devices, applications and services based on wireless communication have shown explosive growth. However, the spectrum resources available for wireless communication are limited. Under the current spectrum allocation mechanism, the spectrum efficiency is low. Therefore, cognitive radio technology, which can improve spectrum efficiency, has attracted extensive attention of experts and scholars. The communication system based on cognitive radio technology can make full use of the limited spectrum resources and provide better quality services. In addition, the characteristics of wireless transmission determine that the transmission rate and quality of service of traditional wireless communication systems can not meet the high requirements. Therefore, the cooperative cognitive network, which can improve the quality of wireless communication and spectrum utilization efficiency at the same time, is worth studying. Moreover, as a common problem in wireless communication systems, continuous energy supply is also an important problem in cooperative cognitive networks. Therefore, this paper applies portable communication technology to cooperative cognitive network. In this paper, from the point of view of information theory, the communication quality and physical layer security of rechargeable cooperative cognitive network are studied. The influence of different parameters on the communication quality and security performance of the system is analyzed in detail. In addition, this paper also studies different cooperation strategies in rechargeable cooperative cognitive networks, that is, single relay and multiple relay collaboration. Moreover, the performance of the two cooperation strategies is compared and analyzed. Considering that Nakagami-m fading channel is closer to actual wireless channel than Rayleigh fading channel, Nakagami-m fading channel is used in this paper. Specifically, the main research contents and achievements of this paper are as follows: first, the expressions of the rates that can be realized by the main users in the rechargeable cooperative cognitive network under the single relay cooperation mechanism and the multi-relay cooperation mechanism are analyzed. Then, according to the definition of interrupt probability, the concrete expression of interrupt probability is obtained when the main user uses single relay and multi-relay cooperation respectively. Secondly, the effects of different coefficients on the interrupt performance of the system are studied and the interrupt performance of direct transmission, single relay cooperation and multi-relay cooperation under different coefficients is compared. Among them, the single relay cooperation strategy is superior to direct transmission and multi-relay cooperation in terms of the tradeoff between the rate that can be realized by secondary users and the rate that can be realized by primary users. In other words, in the system with single relay cooperation strategy, secondary users can get more benefits. Thirdly, the problem of security interruption in rechargeable cooperative cognitive networks is studied, and the security capacity of primary users in rechargeable cooperative cognitive networks under single relay and multi-relay cooperation strategies is analyzed. According to the definition of safe interrupt probability, the concrete expression is obtained by derivation. Fourth, the influence of different coefficients on the security performance of the system is studied, and the security interrupt performance of single relay cooperation and multi-relay cooperation strategy is compared. It is found that the security interrupt performance of the primary user under the single relay cooperation strategy is better than that of the multi-relay cooperation strategy.
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN925

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳錚;滕穎蕾;張勇;;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)概述[J];數(shù)字通信世界;2010年05期

2 滑楠;曹志剛;;無線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)概念與實例研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2009年02期

3 劉超;王海濤;;網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一種新動向——認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)[J];數(shù)據(jù)通信;2009年02期

4 邵飛;汪李峰;伍春;;基于認(rèn)知層的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其認(rèn)知方法[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2009年09期

5 陳錚;張勇;滕穎蕾;羅希;;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)概述[J];無線通信技術(shù);2009年04期

6 雷宜海;;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)概述[J];電信快報;2010年04期

7 沙智;;淺析認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)及其多方面應(yīng)用[J];知識經(jīng)濟;2010年07期

8 王琪;;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)概念及技術(shù)要求[J];洛陽師范學(xué)院學(xué)報;2010年05期

9 劉琪;周正;王樹彬;;主用戶鏈路深度衰落下的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中繼[J];高技術(shù)通訊;2010年03期

10 ;“認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)”正文通知[J];通信學(xué)報;2011年01期

相關(guān)會議論文 前5條

1 吳繼寶;;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)端到端QoS技術(shù)研究[A];江蘇省電子學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 羅會平;覃團發(fā);劉家鋒;;基于自適應(yīng)協(xié)作發(fā)送協(xié)議的中斷概率分析[A];中國電子學(xué)會第十五屆信息論學(xué)術(shù)年會暨第一屆全國網(wǎng)絡(luò)編碼學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

3 蔡躍明;楊煒偉;王智林;;基于中繼選擇的差分放大轉(zhuǎn)發(fā)傳輸系統(tǒng)性能分析[A];2010年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

4 高春蓉;賁可榮;;一種基于Agent的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模型[A];第13屆中國系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

5 燕鋒;許波;沈連豐;;基于TD-SCDMA的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)性能分析[A];中國通信學(xué)會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉舒祺;基于QoS度量的移動認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)路由決策[D];蘇州大學(xué);2016年

2 鐘鳴;面向認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的鏈路初始化與頻譜分配技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

3 李婕;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和行為預(yù)測的路由及數(shù)據(jù)分發(fā)算法研究[D];東北大學(xué);2015年

4 胡雨佳;多天線選擇系統(tǒng)保密中斷概率研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

5 周佳;多天線雙向中繼網(wǎng)絡(luò)傳輸性能研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

6 張沉思;高效低復(fù)雜度的雙向放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼傳輸技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 蘇玉萍;無線中繼通信系統(tǒng)的可達速率區(qū)域及中斷性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 倪藝洋;基于移動中繼的端到端傳輸技術(shù)與性能研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

9 胡罡;無線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與接入關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

10 馮光升;面向認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)QoS感知與配置方法[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭苑;基于業(yè)務(wù)的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)健康度評價體系研究[D];南京郵電大學(xué);2011年

2 季麗娟;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)調(diào)度機理研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 魏鳳生;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點選擇與信道分配算法研究[D];電子科技大學(xué);2016年

4 段曉雪;認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中高效輔助傳輸?shù)墓歉山M網(wǎng)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

5 朱雯君;無線多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)速率與功率優(yōu)化技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

6 高贊;攜能認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作通信方案研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

7 李耿;下一代無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

8 賀冰濤;攜能協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)吞吐量研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

9 周天衛(wèi);認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)資源質(zhì)量分析與其管理演示系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 孔欣怡;MIMO協(xié)作認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)傳輸技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

，

本文編號：2494706