基于博弈论的认知无线网络功率控制算法研究

发布时间：2020-11-20 11:23

　　 认知无线网络动态功率控制技术是当前无线通信领域研究的热点之一,本文在对认知无线网络相关理论及关键技术详述的基础上,采用博弈论对认知无线网络功率控制技术进行研究,主要的工作及成果如下:1、针对MIMO认知无线网络功率控制问题,次用户(SU)只有在对用户端的干扰小于一定的阈值时才能访问属于主用户(PU)的频谱。假定所有网络节点配备有多个天线,利用博弈论方法和原始分解方法,提出了一种MIMO认知无线网络的频谱共享和功率分配算法。该算法采用Jacobi和Gauss-Seidel两种迭代算法进行配置,并证明了算法的收敛性,通过仿真对其性能进行了研究。仿真结果表明,该算法不仅实现了主、次用户共享使用授权频谱资源,而且有效提升了频谱的使用效率。2、针对纳什议价在认知无线网络中功率控制问题,设计了一种基于信道干扰比(SINR)的效用函数,并提出了一种基于纳什议价解(NBS)的分布式功率控制算法,本算法能够保证系统的帕累托最优和认知用户之间的公平性。采用Lagrange松弛技术和定点迭代技术获得各个认知用户的最优传输策略,大大降低功率控制问题的复杂度,仿真结果表明,所提出算法实现简单并且收敛速度较快,鲁棒性较好,有效改善了认知用户之间的公平性和系统的整体性能。
【学位单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN925
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 立题背景及意义
        1.1.1 立题背景
        1.1.2 课题的来源及研究的意义
    1.2 当前研究现状
        1.2.1 认知无线网络研究现状
        1.2.2 功率控制技术研究现状
    1.3 主要研究内容与创新性
    1.4 论文组织结构
    1.5 本章小结
第二章 认知无线网络动态频谱管理与频谱共享
    2.1 认知无线电与认知无线网络
        2.1.1 认知无线电技术
        2.1.2 认知无线网络
    2.2 动态频谱管理机制与频谱共享
        2.2.1 接入控制
        2.2.2 频谱共享
        2.2.3 频谱切换
        2.2.4 动态频谱分配的主要模型
    2.3 功率控制技术
    2.4 本章小结
第三章 博弈论及其功率控制技术
    3.1 博弈论
        3.1.1 博弈论及其分类
        3.1.2 纳什均衡
        3.1.3 帕累托最优
        3.1.4 拍卖理论
    3.2 功率控制技术的分类
        3.2.1 开环功率控制和闭环功率控制
        3.2.2 上行链路控制和下行链路控制
        3.2.3 集中式功率控制和分布式功率控制
    3.3 本章小结
第四章 基于纳什议价的MIMO认知无线网络功率控制算法
    4.1 系统模型
    4.2 合作博弈
    4.3 分布式迭代方案
    4.4 功率控制算法的改进
    4.5 本章小结
第五章 基于拍卖理论的认知无线网络功率控制算法
    5.1 系统模型
    5.2 纳什定理
    5.3 算法流程的设计
    5.4 仿真分析及结论
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

【参考文献】

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5 赵之旭;基于博弈论的认知无线电功率控制算法研究[D];南京邮电大学;2013年

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本文编号：2891353