基于能量采集的认知无线电时间和功率分配研究
发布时间：2021-09-17 13:51
随着无线通信技术的发展,频谱资源逐渐变得短缺,认知无线电,作为一种智能无线技术,它的出现大大提高了频谱利用率。基于认知无线电技术,本文引入了能量采集和中继协作技术来研究时间分配算法,此外还利用伯川德博弈和区块链概念,研究用户功率分配算法。本文使用了两种不同的认知无线电系统模型,主要工作如下:（1）研究基于能量采集的认知无线电的时间分配算法,提出了一种自适应差分进化算法来最大化认知用户效用函数,同时优化时间分配。仿真结果证明:自适应差分进化算法比一般差分进化算法收敛性好。不同时隙值、时隙值分配不同都会影响认知用户的效用函数。此外,电池最大存储量和认知用户发射功率都会影响认知用户的能量利用率函数。（2）研究基于能量采集的认知无线电的功率分配算法,提出了基于认知用户功率需求函数的伯川德博弈模型。同时使用区块链这一新兴概念,研究了认知用户的成本函数。仿真结果证明:随着主用户报价的提高,利润随之增大。但因受其他主用户报价的多少和认知用户功率需求的制约,利润不会随着报价的提高而无限增大。同时,主用户数量、主用户发射功率门限以及信道质量情况都会影响主用户的利润。
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国频谱分配现状2002年11月，联邦通信委员会（FCC）发布了一份由频谱政策工作组编写的报告，报告
术以及新颖的频谱分配策略，支持未授权的次级用户使用空闲频谱，户的性能。它是一种解决无线网络频谱受限问题的有效方法[12]。线电线电概述电”这一概念是 Joseph Mitola 教授在 1999 年发表的一篇文章中提出了“认知无线电”的定义，并且提出了一种描述无线电网络的“无线电13]。2000 年，Joseph Mitola 在瑞典皇家理工学院发表了自己的博士L 的概念,并对认知无线电下了一个广义的定义：“认知无线电，即在机与计算机之间通信方面，无限个人数字助理及其相关网络具有足够图 1.2 描述了 Mitola 教授提出的关于认知无线电的认知循环过程：
具有认知与再配置能力。FCC 提出：使用认知无线电技术的认知无线电网络是一个开放式的频谱共享的网络，其中包含：（1）授权用户，即主用户（Primary User , PU），它具有频谱接入的优先权；（2）认知用户，即次用户（Second User, SU），它可在不对 PU 造成干扰的时候接入频谱。2005 年，著名学者 Simon Haykin 发表了一篇学术论文，详细阐述了认知无线电的自适应过程，同时从信号处理的角度阐述了认知无线电：“认知无线电是一个智能无线通信系统，它能够感知到周围环境，并根据从环境中获得的统计数据进行学习，改变某些操作参数（如发射功率、载波频率和调制）[16]”。通过使用认知无线电技术的网络系统，可以达到两个目标：（1）网络可以实现在任何时间、任何地点都可以可靠通信。（2）实现频谱资源的有效利用。在 Haykin 教授的定义中，认知无线电的认知行为主要包括三个要素，如图 1.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distributed Power Control Based on Linear Quadratic Optimal Controller for Cognitive Radio Network[J]. Shuying Zhang,Xiaohui Zhao. 中国通信. 2018(08)
[2]RF能量采集全双工认知无线网络中协作频谱感知参数优化[J]. 范梦兰,张杭,李炯. 通信技术. 2017(05)
[3]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[4]基于D-S理论的认知无线电频谱感知算法[J]. 肖淑艳,孙茜,衡芹,李世银,郭国柱. 计算机工程与应用. 2011(33)
[5]基于博弈学习的动态频谱分配算法研究[J]. 徐浩漫,唐伦,陈前斌. 计算机仿真. 2010(05)
本文编号：3398860
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国频谱分配现状2002年11月，联邦通信委员会（FCC）发布了一份由频谱政策工作组编写的报告，报告
术以及新颖的频谱分配策略，支持未授权的次级用户使用空闲频谱，户的性能。它是一种解决无线网络频谱受限问题的有效方法[12]。线电线电概述电”这一概念是 Joseph Mitola 教授在 1999 年发表的一篇文章中提出了“认知无线电”的定义，并且提出了一种描述无线电网络的“无线电13]。2000 年，Joseph Mitola 在瑞典皇家理工学院发表了自己的博士L 的概念,并对认知无线电下了一个广义的定义：“认知无线电，即在机与计算机之间通信方面，无限个人数字助理及其相关网络具有足够图 1.2 描述了 Mitola 教授提出的关于认知无线电的认知循环过程：
具有认知与再配置能力。FCC 提出：使用认知无线电技术的认知无线电网络是一个开放式的频谱共享的网络，其中包含：（1）授权用户，即主用户（Primary User , PU），它具有频谱接入的优先权；（2）认知用户，即次用户（Second User, SU），它可在不对 PU 造成干扰的时候接入频谱。2005 年，著名学者 Simon Haykin 发表了一篇学术论文，详细阐述了认知无线电的自适应过程，同时从信号处理的角度阐述了认知无线电：“认知无线电是一个智能无线通信系统，它能够感知到周围环境，并根据从环境中获得的统计数据进行学习，改变某些操作参数（如发射功率、载波频率和调制）[16]”。通过使用认知无线电技术的网络系统，可以达到两个目标：（1）网络可以实现在任何时间、任何地点都可以可靠通信。（2）实现频谱资源的有效利用。在 Haykin 教授的定义中，认知无线电的认知行为主要包括三个要素，如图 1.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distributed Power Control Based on Linear Quadratic Optimal Controller for Cognitive Radio Network[J]. Shuying Zhang,Xiaohui Zhao. 中国通信. 2018(08)
[2]RF能量采集全双工认知无线网络中协作频谱感知参数优化[J]. 范梦兰,张杭,李炯. 通信技术. 2017(05)
[3]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[4]基于D-S理论的认知无线电频谱感知算法[J]. 肖淑艳,孙茜,衡芹,李世银,郭国柱. 计算机工程与应用. 2011(33)
[5]基于博弈学习的动态频谱分配算法研究[J]. 徐浩漫,唐伦,陈前斌. 计算机仿真. 2010(05)
本文编号：3398860
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