认知无线电系统中基于能量收集的频谱感知优化方法研究
[Abstract]:With the development of wireless communication technology, more and more wireless users start to access and use wireless frequency spectrum resources. In practice, the available spectrum resources are limited, which makes spectral resources more valuable with the development of wireless communication technologies. At the same time, in the allocated frequency band, the research and investigation have found that the utilization rate of the wireless frequency spectrum resources by the user is low, which is in contradiction with the frequency of the frequency spectrum resource, and therefore, the utilization rate of the wireless frequency spectrum resource is paid attention. The cognitive radio technology can effectively relieve the pressure caused by the frequency spectrum. the increase in the number of wireless users is indicative of an increase in the consumption of energy by the communication system, for example, which increases the pressure of the power grid energy consumption; when a conventional power supply such as a battery is used, as the battery's own energy is limited, as the usage time increases, the battery energy is exhausted, It is therefore necessary to keep the device regularly, which is less realistic for the increasing number of wireless users. The energy consumption of the wireless user can be well solved by using the self-sufficient energy of the energy collection technology. In this paper, we combine the cognitive radio technology and the energy collection technology to optimize the energy collection and cognitive radio from the aspect of improving the utilization level of the wireless frequency spectrum resource and the energy collection self-sufficient energy supply level, and realize the maximization of the throughput capacity of the cognitive user. The main research work and results are as follows: (1) The energy collection cognitive user works in the synchronous state with the authorized user, the frame length of the cognitive user is constant, and the frame structure is three parts of energy collection, spectrum sensing and data transmission. In ord to maximize that data transmission throughput capacity of the cognitive user, the three-part time distribution is jointly optimized. In that proces of optimization problem, the influence of random variable is first eliminated by transformation, and then the greedy iteration method is put forward to optimize the solution. (2) the energy collection cognitive user works in an asynchronous state with the authorized user, the cognitive user frame is long to be optimized, and the arrival of the authorized user is considered to be subject to the Poisson distribution. In ord to maximize that data transmission throughput capacity of the cognitive user, the frame length and the energy collection time are jointly optimized. In the optimization process, the alternative iteration method is used to solve the reduction of the optimization computation. And the upper limit of the throughput capacity thereof is derived. (3) the energy collection cognitive user is in a synchronous state with the authorized user, and the energy consumption can be ignored in consideration of the short spectrum sensing time relative to the frame length. The energy collection and consumption modeling of the cognitive user is modeled as the collection or consumption of a certain number of "energy pack", and it is assumed that the collection and consumption of the energy packets can be performed at the same time. In ord to maximize that data transmission throughput capacity of the cognitive user, the problem is modeled as a function of the energy threshold and the energy threshold is optimized.
【学位授予单位】:宁波大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN925
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