认知无线电动态频谱分配算法研究

发布时间：2017-04-18 09:04

  本文关键词：认知无线电动态频谱分配算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的发展,人类的通信由有线变成无线,通信赖以需求的频谱资源变得越来越紧缺,迫切地需要产生新的办法来改善当前的频谱管理制度与分配策略,解决频谱资源供不应求的状况。现阶段固定的频谱分配方式使得频谱资源的利用率低下,产生严重的浪费。认知无线电能够根据环境的变化,自适应地调整自身内部的参数配置,探知周围环境中存在的“频谱空穴”,采用动态频谱分配的方式,使用户“择机”接入“空穴”,从而在提高频谱资源利用率的同时,也能获得更多的通信效益。认知无线电资源管理的核心问题之一是频谱资源的分配问题,相对于紧缺的资源,目前对认知无线电中的频谱分配问题的研究比较广泛,出现了图论、博弈论等经典模型。本文认知无线电的动态频谱分配算法进行了研究,实现了分布式列表着色算法中的贪婪算法。针对算法所表现出来的公平性不足的问题,本文提出一种改进的算法的使结果的稳定性更好,并对两种算法进行仿真对比分析。本文研究了基于效益的频谱分配算法。由于用户为了获得通信效益而需求频谱资源进行通信,算法以最大化系统获得的效益为目标。本文根据原算法考虑条件不全面的情况,提出了新的分配思路提高系统获得的总效益,在给出详细的流程图以及分配过程以后进行仿真对比分析算法优缺点,在效益提高的同时,用户获得的频谱也有所增多,通信效果变得更加良好。针对环境中带宽较小的频谱不能被利用的问题,本文提出了一种基于用户需求的非连续频谱分配算法,在满足用户需求的前提下提高频谱资源的二次利用率。利用OFDM技术,算法对一些本身带宽就比较小的或者由于被分配而剩余的频谱资源碎片进行再分配,使它们也能被认知用户接入利用。该算法在对大段频谱资源分配的同时兼顾利用并整合一些小的频谱碎片,极大地提高了频谱资源的利用率,满足认知无线电系统对于实现提高频谱利用率的本质要求。
【关键词】：认知无线电 频谱分配 频谱利用率 效益 非连续分配 用户需求
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 认知无线电的研究现状11-14
• 1.3 认知无线电的应用14
• 1.4 本文主要工作14-16
• 第二章 认知无线电与频谱分配技术16-22
• 2.1 认知无线电概述16-18
• 2.1.1 认知无线电的概念16-17
• 2.1.2 认知无线电的功能17-18
• 2.2 常见的频谱分配模型18-21
• 2.2.1 图论着色模型18-19
• 2.2.2 干扰温度模型19-20
• 2.2.3 博弈论模型20-21
• 2.2.4 拍卖竞价模型21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 基于图论的频谱分配算法22-42
• 3.1 图论模型的数学建模22-26
• 3.1.1 图与图着色22
• 3.1.2 图论着色模型22-26
• 3.2 列表着色算法26-34
• 3.2.1 列表着色的贪婪算法27-29
• 3.2.2 改进的列表着色算法29-30
• 3.2.3 仿真结果比较与分析30-34
• 3.3 基于效益的频谱分配算法34-41
• 3.3.1 基于效益的分配算法34-36
• 3.3.2 改进的基于效益的分配算法36-38
• 3.3.3 仿真结果与比较38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 基于用户需求的频谱碎片分配算法42-49
• 4.1 算法的提出背景42
• 4.2 算法提出的原理42-44
• 4.3 算法分配思想与过程44-45
• 4.4 仿真结果45-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 总结与展望49-50
• 参考文献50-54
• 致谢54-55
• 攻读学位期间发表论文情况55

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李庆;认知无线电系统若干关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王致中;电力线通信中正交频分复用技术研究与应用[D];上海交通大学;2012年

  本文关键词：认知无线电动态频谱分配算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：314495