認(rèn)知無線電中基于加強(qiáng)學(xué)習(xí)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制.pdf

1、隨著無線寬帶通信的迅速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，越來越多的設(shè)備需要分配無線頻譜。這些設(shè)備對頻譜的需求絕不是如今固定分配的移動通信和無線接入頻率所能承載的。認(rèn)知無線電是一項有效解決頻譜資源利用率不足的技術(shù)，越來越多地受到國內(nèi)外學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。
　　認(rèn)知無線電中，協(xié)作頻譜檢測技術(shù)可以有效地提高系統(tǒng)的檢測性能。但是也會由于干擾器、偽造數(shù)據(jù)、拒絕服務(wù)等安全威脅或深度陰影衰落等環(huán)境因素導(dǎo)致協(xié)作節(jié)點(diǎn)不可靠。一旦融合中心選擇這些不可靠

2、的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，將嚴(yán)重影響判決結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，如何有效地選擇可靠節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合是協(xié)作頻譜感知中一個重要的問題。
　　本文的主要研究場景為集中式協(xié)作檢測，數(shù)據(jù)融合中心從協(xié)作檢測的N個節(jié)點(diǎn)中選擇M個可靠節(jié)點(diǎn)收集融合感知結(jié)果，并對頻譜占用情況作出判決。本文在調(diào)查現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，采用加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法的TD算法來實現(xiàn)可靠節(jié)點(diǎn)的選擇。數(shù)據(jù)融合中心以最小化主用戶干擾的同時，最大化頻譜資源利用率作為目標(biāo)函數(shù)，以上報結(jié)果與融合結(jié)果相符作

3、為回報值進(jìn)行加強(qiáng)學(xué)習(xí)，計算每個協(xié)作節(jié)點(diǎn)的適用度因子。數(shù)據(jù)融合中心從潛在協(xié)作節(jié)點(diǎn)中選擇適用度因子排名較高的前M個協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)融合的協(xié)作節(jié)點(diǎn)。本文在初始化場景中令協(xié)作節(jié)點(diǎn)在不同的應(yīng)用周期有不同的漏警概率和誤警概率。仿真結(jié)果表明，該算法可以較好的動態(tài)跟蹤各協(xié)作節(jié)點(diǎn)的變化情況，選擇漏警概率和誤警概率較低的節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)融合節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)變化情況對進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的協(xié)作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實時調(diào)整。本文還分析了“K out of N”數(shù)據(jù)融合準(zhǔn)則中K值和N值的變