認知無線電頻譜感知和功率分配研究.pdf

1、隨著無線通信技術的發(fā)展，未來移動通信的一個重要發(fā)展趨勢就是寬帶多媒體通信，限制它發(fā)展的主要原因是頻譜資源的緊張以及頻譜分配方式的缺乏靈活性。目前絕大多數(shù)適合無線電通信的頻段已經(jīng)分配完畢，美國聯(lián)邦通信委員會的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有使用的授權頻段，尤其在頻率需求非常緊張的數(shù)百兆到3G赫茲頻段的頻譜利用率卻非常低，已分配的頻譜利用率為15％-85％。目前的固定頻譜分配方法是造成頻率利用率低下的主要原因，在這種分配方式下，即使授權用戶在某一時間、地點沒

2、有使用其授權頻段，其他非授權用戶也不能使用該頻段，從而導致了頻譜資源在時間上和空間上的浪費。認知無線電通過對授權頻段進行“二次利用”的方式，為緩解頻譜資源缺乏、提高頻譜的利用率、滿足更多的無線接入需求提供了一個可行的思路，而非授權用戶如何檢測到空閑的頻段即頻譜“空穴”、成功地實現(xiàn)無縫接入授權頻段又不對現(xiàn)有的授權用戶產(chǎn)生有害干擾，是認知無線電網(wǎng)絡中最關鍵和最根本的挑戰(zhàn)。
　　首先，論文介紹了認知無線電網(wǎng)絡的發(fā)展，闡述了認知無線電網(wǎng)絡

3、的概念、研究進展以及潛在的實際應用場景。具體描述了認知無線電網(wǎng)絡的組成和架構，認知無線電網(wǎng)絡系統(tǒng)應該具備信息獲取、學習、決策與調整三個主要功能模塊，認知無線電網(wǎng)絡的經(jīng)典架構模型:中心控制架構、分布式控制架構和網(wǎng)狀控制架構。
　　其次，論文介紹了現(xiàn)有的認知無線電的頻譜感知技術，分析了各種現(xiàn)有檢測技術的優(yōu)缺點，根據(jù)現(xiàn)有的能量檢測方法，結合多用戶協(xié)作檢測方案，提出了一種基于認知用戶位置的距離加權雙門限協(xié)作檢測方法的改進方案，其特點就是利

4、用了各個認知用戶與感知節(jié)點（如基站）的距離不同，因而檢測到的結果在數(shù)據(jù)融合過程中所占的權重不同。仿真結果與分析表明，提出的改進方案增加了協(xié)作檢測結果的準確度和可靠度。
　　再次，論文介紹了認知無線電網(wǎng)絡頻譜的動態(tài)管理方法，討論了認知無線電網(wǎng)絡的頻譜分配策略，重點分析介紹了正交頻譜接入下的頻譜分配的圖論著色模型，分析了列表著色算法、顏色敏感的圖著色算法和基于顏色敏感圖著色算法改進的并行算法。還介紹了共享頻譜接入模式下的信道分配，即功