认知无线电系统中非完美频谱信息下的节能技术研究

【摘要】：随着无线通信业务和应用的日益增长,运营商和无线设备供应商等竞相争夺无线频谱资源,而无线资源的低效率利用限制了其业务的更多发展。认知无线电(Cognitive Radio)技术机会式接入频谱,拥有极大的发展潜力,以解决频谱稀缺和低效率利用问题。 此外节能(Energy Efficiency)通信这一新的通信理念受到越来越多的关注。由于认知无线电需要额外进行频谱感知、频谱决策等,能量消耗增加。同时,由于不完美频谱感知的存在,感知错误时有发生,不仅影响频谱利用率的高低,同时决定对授权用户干扰的程度。故认知无线电不完美感知场景下的节能问题的研究具有重大意义。 在不完美频谱感知方面,本论文首先探究了认知无线网络中基于协作频谱感知的节能传输参数的折中策略问题。依据单节点的虚警概率和探测概率,采用频谱感知精度较高的κ—N协作频谱感知方法,给出能效与感知时长、数据传输时长和数据传输功率的关系模型。首先利用联合优化方法证明出目标函数与各参数之间的关系,然后给出了最优数据发送时长和数据传输功率的闭式表达式,最后采用交替方向法获得全局最优解。研究结果表明：协作频谱感知方法能够提高频谱感知信息的精确度,同时所提出的节能传输参数优化问题优于其他传统节能传输方法。 本论文进一步研究了多载波系统中不完美感知信息下功率分配方案的节能问题。首先建模出基于OFDM的能效传输模型,受约于总传输功率和干扰功率,并且考虑了频谱感知精度的要求。由于目标问题涉及感知时长和功率分配的联合优化,本论文首先在遍历感知时长的情况下,求出最优的功率分配策略,最后给出全局域的最佳节能功率分配方案。研究结果表明了所提方法和理论分析在认知无线电不完美频谱感知信息下容量和能量的有效折中方面的有效性。 【关键词】：认知无线电 不完美频谱感知 节能
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 研究内容和结构安排11-13
• 第二章 认知无线电技术及节能通信技术13-28
• 2.1 认知无线电技术14-23
• 2.1.1 概述14-16
• 2.1.2 频谱感知技术16-20
• 2.1.3 频谱管理20-22
• 2.1.4 功率控制22-23
• 2.2 认知OFDM系统23-24
• 2.3 认知无线电与节能通信24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 单载波系统中不完美感知信息下的节能研究28-46
• 3.1 协作频谱感知技术28-30
• 3.2 系统模型30-34
• 3.3 联合优化理论分析34-41
• 3.3.1 能效与感知时长的关系34-36
• 3.3.2 能效与发送时长的关系36
• 3.3.3 能效与发送功率的关系36-38
• 3.3.4 最大值点的个数分析38-41
• 3.4 联合优化算法41-42
• 3.5 仿真结果分析42-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 多载波系统中不完美感知信息下功率分配的节能研究46-57
• 4.1 系统模型47-50
• 4.2 算法分析与设计50-51
• 4.2.1 功率分配算法分析50-51
• 4.2.2 最优功率分配算法设计51
• 4.3 仿真性能比较及分析51-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 论文工作总结57-58
• 5.2 下一步的研究方向及展望58-59
• 参考文献59-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文目录65

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

单峰函数最值定理的推广    张广计;

Joint power and spectrum allocation algorithm in cognitive radio networks    Anna Auguste Anghuwo;

基于认知无线电技术的系统级动态频谱分配方案(英文)    韦再雪;杨大成;桑林;

动态频谱管理的发展现状及应对策略分析    姚富强;张建照;柳永祥;赵杭生;

基于双门限能量检测的自适应协作频谱感知    李哲;柏鹏;檀蕊莲;姚战宏;林晋福;卢虎;

认知无线网络中的频谱切换性能分析    吴呈瑜;何晨;蒋铃鸽;

认知无线网络安全频谱感知技术研究进展    王慧强;王振东;

主用户活跃性对新的认知无线电系统容量的影响    付亚楠;杨守义;白文娟;

认知无线电中频谱分配技术研究    李文;邓微;

认知计算在网络安全态势感知中的应用研究    肖晓飞;贾颖;

基于双特征值极限分布的合作频谱感知算法    赵知劲;胡伟康;王海泉;

电磁频谱监测设备部署优化算法    葛云露;董俊;姬生云;冯晓哲;王健;王先义;

基于循环平稳ANN的主用户频谱感知算法研究    勾广辉;

A Spectrum Pooling-based Algorithm in Spectrum Aggregation and Allocation    Feng Peilun;Zhang Jianzhao;Zhao Hangsheng;Liu Renfu;Li Dali;

Spectrum Sensing for Cognitive Network based on Principal Component Analysis and Random Forest    Xin WANG;Zhi-gang LIU;Jin-kuan WANG;Bin WANG;Xi HU;

基于贝叶斯博弈双向拍卖的认知无线电频谱分配研究    崔宇;王志;史名霄;

生物启发式智能计算及其应用的研究    曹斌

基于光载分布式天线的认知无线电系统中无线资源管理关键技术研究    葛文栋

无线局域网无线资源管理及跨层设计研究    李志杰

移动互联网环境下高效流媒体分发关键技术研究    刘然

认知无线电网络中感知策略和频谱共享技术研究    黄丽

下一代无线通信中高速Turbo译码和协作频谱感知研究    任德锋

无线Ad Hoc网络接入和路由关键技术研究    蔡雪莲

无线网络的物理层安全问题研究    陈涛

认知无线电频谱感知及资源分配技术研究    刘允

无线频谱环境认知技术研究    吕守涛

结合定位的新型频谱检测技术研究    孙晨

基于认知无线网状网的媒体接入控制技术研究    时浩

车载自组网认知区分路由协议研究    张杰

无线通信系统中基于Markov模型的信道分配研究    王中伟

基于稀疏度检测的宽带压缩频谱感知方法研究    刘京川

认知无线电中基于能量检测的频谱感知技术研究    胡畔

基于D-S证据理论的认知无线电协作频谱感知算法研究    梁芮

基于认知无线电的协作频谱感知研究    白文娟

基于感知信息量化的判决融合算法研究    陈亚琨

基于博弈论的动态频谱共享算法研究    高丽

非有限闭区间上连续函数最值的存在性    孙兰敏;

四次函数的单调性与极值    王娟;吕万碧;李显勇;弋建华;

关于三次函数及其曲线性质的讨论    李富强,王东霞

认知无线电的相关技术研究    尤文坚;黄欣;刘桂英;

一种异构可重构的认知无线电平台及设计方法    胡圣波;吴永祥;

认知无线电安全关键技术研究    周贤伟;辛晓瑜;王丽娜;薛楠;

认知无线电技术的基础性探析    张斯佳;

认知无线电系统中的关键技术研究    张玉;葛利嘉;赤伟;陈世娥;

基于认知无线电技术及其运用研究    杨浏;

认知无线电系统捷变频信号源设计    汤滟;顾斌;胡国兵;刘磊;

浅析认知无线电在新媒体环境中的应用    封彬;

认知无线电实验平台框架研究    付静;王静;张珑;

认知无线电关键技术在通信中的应用    宋健;

认知无线电及其军事通信应用研究    李文清;郭宗良;

浅谈认知无线电    李俊葶;陈金鹰;刘庆丰;徐广伟;

认知无线电在通信系统中应用研究    彭开志;杨平;王书诚;

认知无线电综合抗干扰电台设计构想    李辉;苏泽友;谢伟;

认知无线电技术的标准化进程    饶毓;曹志刚;

认知无线电在震后应急通信中的应用    罗凡;陈金鹰;

浅谈认知无线电在军事领域的应用    周骥;

认知无线电网络安全问题研究    郝刚;甘志春;

认知无线电技术    王斯瑶;付琳;

基于认知无线电的高效频谱利用技术    刘庆丰;陈金鹰;李俊葶;卓有福;

认知无线电发展综述    黑龙江 王宇宙 编译

认知无线电让网络不再拥挤    本报记者 卢子月

避堵走闲，美开发认知无线电上网系统    常丽君

认知无线电：未来无线通信的重要发展方向    

认知无线电整合“闲散”频谱    江苏泰州市无线电管理办公室 刘浏 窦沛沛

未来通讯 看我独霸    本报记者　郑焕斌

认知无线电技术    北京邮电大学WSPN实验室 雷光

日本4G路线明晰 “催熟”新技术    特约撰稿人 吴康迪

可检测空闲频带的认知无线电接收器    四川 杨远清 编译

无线似水 应需而动    本报记者 卢子月

基于支持向量机的认知无线电若干关键技术研究    贺新颖

认知无线电的若干关键技术研究    李红岩

认知无线电网络中的资源优化分配的研究    裴二荣

认知无线电系统关键技术研究    刘超

认知无线电中智能学习技术研究    伍春

基于认知无线电网络的视频传输技术研究    刘聪

多跳认知无线电网络频谱管理与选路策略研究    程赓

认知无线电系统中自适应跨层优化机制的研究    朱江

认知无线电系统资源管理与分配关键技术研究    张国斌

协作认知无线电网络优化模型与算法研究    杨威

基于认知无线电的信道分配策略研究    杨晨炜

认知无线电硬件平台的设计与实现    吴杰

认知无线电媒体接入策略研究    黄羽

认知无线电中频谱感知技术的研究    朱景晖

认知无线电场景中的变换域通信系统研究    韩川

认知无线电网络安全问题的研究    赵士康

认知无线电网络安全关键技术研究    柯海舟

认知无线电实时通信平台关键技术研究与实现    宫纪波

认知无线电的相邻终端发现机制研究    常红刚

基于认知无线电的多模式调制通信系统的研究    周鹏