寬帶認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)頻譜感知和功率分配技術(shù)研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)線頻譜資源的需求量越來(lái)越大。傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配策略由于其利用率低下而不再適用，動(dòng)態(tài)頻譜分配策略雖然在一定程度上能夠緩解頻譜資源短缺的問(wèn)題，但卻不能從根本上解決該問(wèn)題。從而，頻譜資源短缺成為制約未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要瓶頸。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)在這種背景下被學(xué)者們提出。頻譜感知技術(shù)作為其中的關(guān)鍵性技術(shù)，它能夠識(shí)別出暫時(shí)未被授權(quán)用戶占用的頻帶，實(shí)現(xiàn)機(jī)會(huì)頻譜接入和頻譜資源的重利用，提高頻譜利用率。因此，認(rèn)知無(wú)線

2、電頻譜感知技術(shù)毫無(wú)疑問(wèn)地成為現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。
　　本文主要研究寬帶認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)合優(yōu)化感知參數(shù)和傳輸參數(shù)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知吞吐量的最大化問(wèn)題。論文首先對(duì)認(rèn)知無(wú)線電頻譜感知和功率分配的相關(guān)理論進(jìn)行闡述；然后提出本論文重點(diǎn)研究的寬帶認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中頻譜感知和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化模型，即在限制局部總干擾、虛警概率、漏檢概率和每個(gè)認(rèn)知用戶的總功率等條件下，通過(guò)聯(lián)合優(yōu)化判決門(mén)限、感知時(shí)間和傳輸功率，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知吞吐量的最大化；分析表明該優(yōu)化問(wèn)題可轉(zhuǎn)換成兩個(gè)

3、子優(yōu)化問(wèn)題分別展開(kāi)研究：對(duì)于功率分配子優(yōu)化問(wèn)題，提出了一種基于注水定理的自適應(yīng)功率分配算法求解該子優(yōu)化問(wèn)題；而對(duì)于另一個(gè)判決門(mén)限和感知時(shí)間的聯(lián)合優(yōu)化子問(wèn)題，理論分析表明目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)是感知時(shí)間的單峰函數(shù)，從而考慮利用黃金分割搜索方法求解最佳感知時(shí)間，再者由于包含判決門(mén)限的目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)的非凸特性，本文提出了基于啟發(fā)式Taguchi算法的最優(yōu)判決門(mén)限搜索策略，因此采用黃金分割搜索與Taguchi算法相結(jié)合的聯(lián)合優(yōu)化算法求解該子優(yōu)化問(wèn)題。