基于粒子群算法的認(rèn)知無線電功率分配問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 15:05
無線通信已與人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān),需求量的不斷提升以及對(duì)服務(wù)質(zhì)量的高要求使得無線電頻譜稀缺問題日漸明顯。認(rèn)知無線電(Cognitive Radio,CR)的誕生為解決和緩解這一窘境帶來了希望。CR作為一種智能無線通信技術(shù)通過動(dòng)態(tài)頻譜分配與頻譜共享實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜資源的高效利用。在CR網(wǎng)絡(luò)中存在兩種優(yōu)先級(jí)不同的用戶:一種被稱為授權(quán)用戶(Primary User,PU),它具有高優(yōu)先級(jí),對(duì)授權(quán)頻帶擁有絕對(duì)使用權(quán);另一種被稱為認(rèn)知用戶(Secondary User,SU),它的優(yōu)先級(jí)相對(duì)較低只能以‘伺機(jī)’的方式在確保不影響PU正常工作的前提下,與PU共享頻譜。功率控制是實(shí)現(xiàn)CR網(wǎng)絡(luò)中頻譜共享的關(guān)鍵,功率控制技術(shù)通過采用不同模型及理論對(duì)SU的發(fā)射功率進(jìn)行優(yōu)化并自適應(yīng)的調(diào)節(jié)發(fā)射功率,在保證CR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用戶服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)頻譜共享。隨著智能優(yōu)化算法的興起,越來越多的智能優(yōu)化算法和相關(guān)的改進(jìn)算法應(yīng)用到認(rèn)知無線電功率分配問題研究中,粒子群算法更是成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文以粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)為基礎(chǔ)并嘗試改進(jìn)...
【文章來源】:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)調(diào)查的頻譜分配圖
圖 1.2 認(rèn)知回路以上主要任務(wù),實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電通信的關(guān)鍵技術(shù)有:譜感知感知技術(shù)其主要工作就是檢測(cè)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中 PU 的通信狀態(tài),通過分布、調(diào)制類型以及頻率成分的檢測(cè),確定無線網(wǎng)絡(luò)中已授權(quán)頻帶的使基于單節(jié)點(diǎn)感知,從是否需要知曉 PU 信息的角度出發(fā),提出了匹配濾量檢測(cè)兩種方法。前者檢測(cè)準(zhǔn)確率高但既需要先驗(yàn)信息又需安裝專用的運(yùn)算速度快但受噪聲干擾嚴(yán)重。專門針對(duì) SU 檢測(cè)信號(hào)具有周期自相關(guān)特征檢測(cè)方法被提出,它適用于各種不同調(diào)制方式的信號(hào)和噪聲,但計(jì)要較長(zhǎng)時(shí)間。在 CR 網(wǎng)絡(luò)中,PU 的斷開與連接是頻繁且隨機(jī)的,為了干擾,要求感知快速與準(zhǔn)確,而以上方法均在可行性和實(shí)用性上有所欠,區(qū)別于單加點(diǎn)的多用戶協(xié)作頻譜感知技術(shù)是公認(rèn)的一種理想方案,通端靈敏度和用戶間的合作來提升準(zhǔn)確度與計(jì)算速度。態(tài)頻譜分配頻譜分配以頻譜感知為前提,在整個(gè)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中,可能同時(shí)存在
圖 2.1 CR 網(wǎng)絡(luò)模型圖下墊式 CR 網(wǎng)絡(luò)中,授權(quán)用戶的工作狀態(tài)受預(yù)先設(shè)定好的 IT 保護(hù),當(dāng)認(rèn)知的干擾功率低于 PU 的 IT 閾值時(shí),SU 被允許以較低的發(fā)射功率水平與 PU相同的頻譜。考慮到認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)(Secondary User Transmitter,SU-Tx)戶接收機(jī)(Primary User Receiver,PU-Rx )之間的鏈路上的信道增益,上數(shù)學(xué)表達(dá)式可以表示如下:thiii h p I(2thI 是 PU 的干擾溫度閾值,ih 是 SU-Tx 和 PU-Rx 之間的鏈路上的信道增益,用戶i的發(fā)射功率。避免對(duì) PU 正常通信產(chǎn)生干擾的前提下,每個(gè) SU 的 SINR 必須高于確定的確保自身通信的可靠性,如下:id (2i 是認(rèn)知用戶 i 的 SINR,d 是確保認(rèn)知用戶可靠通信的最低 SINR。SU 的 S
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳粒子群優(yōu)化的認(rèn)知OFDM網(wǎng)絡(luò)資源分配算法[J]. 董莉,宋曉勤,韓杰. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]離散量子粒子群優(yōu)化的認(rèn)知無線電頻譜分配[J]. 刁鳴,張志強(qiáng),高洪元. 計(jì)算機(jī)工程. 2015(11)
[3]基于遺傳粒子群的認(rèn)知無線電頻譜分配[J]. 林培培,楊鐵軍. 無線電工程. 2014(09)
[4]基于QoS和干擾溫度約束的多用戶認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)功率分配(英文)[J]. 徐勇軍,趙曉暉. 中國(guó)通信. 2013(10)
[5]基于艾賓浩斯記憶曲線的單詞記憶軟件設(shè)計(jì)[J]. 陳金凱,陳慶奎. 電子技術(shù). 2013(02)
[6]基于遺傳算法的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)共同信道和功率最優(yōu)分配[J]. 劉超,張順頤. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]基于組合混沌遺傳算法的認(rèn)知無線電資源分配[J]. 俎云霄,周杰. 物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[8]基于遺傳算法的快速認(rèn)知無線電系統(tǒng)[J]. 黃晨,魏勝群,張華偉,徐婷. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(07)
本文編號(hào):3375106
【文章來源】:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)調(diào)查的頻譜分配圖
圖 1.2 認(rèn)知回路以上主要任務(wù),實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無線電通信的關(guān)鍵技術(shù)有:譜感知感知技術(shù)其主要工作就是檢測(cè)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中 PU 的通信狀態(tài),通過分布、調(diào)制類型以及頻率成分的檢測(cè),確定無線網(wǎng)絡(luò)中已授權(quán)頻帶的使基于單節(jié)點(diǎn)感知,從是否需要知曉 PU 信息的角度出發(fā),提出了匹配濾量檢測(cè)兩種方法。前者檢測(cè)準(zhǔn)確率高但既需要先驗(yàn)信息又需安裝專用的運(yùn)算速度快但受噪聲干擾嚴(yán)重。專門針對(duì) SU 檢測(cè)信號(hào)具有周期自相關(guān)特征檢測(cè)方法被提出,它適用于各種不同調(diào)制方式的信號(hào)和噪聲,但計(jì)要較長(zhǎng)時(shí)間。在 CR 網(wǎng)絡(luò)中,PU 的斷開與連接是頻繁且隨機(jī)的,為了干擾,要求感知快速與準(zhǔn)確,而以上方法均在可行性和實(shí)用性上有所欠,區(qū)別于單加點(diǎn)的多用戶協(xié)作頻譜感知技術(shù)是公認(rèn)的一種理想方案,通端靈敏度和用戶間的合作來提升準(zhǔn)確度與計(jì)算速度。態(tài)頻譜分配頻譜分配以頻譜感知為前提,在整個(gè)認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中,可能同時(shí)存在
圖 2.1 CR 網(wǎng)絡(luò)模型圖下墊式 CR 網(wǎng)絡(luò)中,授權(quán)用戶的工作狀態(tài)受預(yù)先設(shè)定好的 IT 保護(hù),當(dāng)認(rèn)知的干擾功率低于 PU 的 IT 閾值時(shí),SU 被允許以較低的發(fā)射功率水平與 PU相同的頻譜。考慮到認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)(Secondary User Transmitter,SU-Tx)戶接收機(jī)(Primary User Receiver,PU-Rx )之間的鏈路上的信道增益,上數(shù)學(xué)表達(dá)式可以表示如下:thiii h p I(2thI 是 PU 的干擾溫度閾值,ih 是 SU-Tx 和 PU-Rx 之間的鏈路上的信道增益,用戶i的發(fā)射功率。避免對(duì) PU 正常通信產(chǎn)生干擾的前提下,每個(gè) SU 的 SINR 必須高于確定的確保自身通信的可靠性,如下:id (2i 是認(rèn)知用戶 i 的 SINR,d 是確保認(rèn)知用戶可靠通信的最低 SINR。SU 的 S
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳粒子群優(yōu)化的認(rèn)知OFDM網(wǎng)絡(luò)資源分配算法[J]. 董莉,宋曉勤,韓杰. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]離散量子粒子群優(yōu)化的認(rèn)知無線電頻譜分配[J]. 刁鳴,張志強(qiáng),高洪元. 計(jì)算機(jī)工程. 2015(11)
[3]基于遺傳粒子群的認(rèn)知無線電頻譜分配[J]. 林培培,楊鐵軍. 無線電工程. 2014(09)
[4]基于QoS和干擾溫度約束的多用戶認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)功率分配(英文)[J]. 徐勇軍,趙曉暉. 中國(guó)通信. 2013(10)
[5]基于艾賓浩斯記憶曲線的單詞記憶軟件設(shè)計(jì)[J]. 陳金凱,陳慶奎. 電子技術(shù). 2013(02)
[6]基于遺傳算法的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)共同信道和功率最優(yōu)分配[J]. 劉超,張順頤. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[7]基于組合混沌遺傳算法的認(rèn)知無線電資源分配[J]. 俎云霄,周杰. 物理學(xué)報(bào). 2011(07)
[8]基于遺傳算法的快速認(rèn)知無線電系統(tǒng)[J]. 黃晨,魏勝群,張華偉,徐婷. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(07)
本文編號(hào):3375106
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3375106.html
最近更新
教材專著