基于聯(lián)盟博弈協(xié)作感知的感知質(zhì)量?jī)?yōu)化方法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)頻譜資源的速度和帶寬要求越來(lái)越高，頻譜資源短缺的問(wèn)題也因此變得越發(fā)突出。而認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)是提高頻譜利用率和解決頻譜短缺、各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)共存的一個(gè)很有效的手段。理所當(dāng)然的，如何保證和提高認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的一個(gè)重要并且基礎(chǔ)的組成部分——頻譜感知質(zhì)量的問(wèn)題也成了認(rèn)知無(wú)線電中的迫切要求和研究熱點(diǎn)之一。
　　本文根據(jù)頻譜感知的基本理論和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，針對(duì)其質(zhì)量問(wèn)題，歸納總結(jié)出了幾大關(guān)鍵挑戰(zhàn)性問(wèn)題，并對(duì)改善

2、頻譜感知質(zhì)量的各種方法做出了總結(jié)和分析。并且，在此基礎(chǔ)上對(duì)協(xié)作頻譜感知做了研究，闡明了其一般功能模塊和工作模型。特別著重分析和研究了協(xié)作模型中傳統(tǒng)的平行融合和基于博弈論兩種方法，并據(jù)此建立了基于聯(lián)盟構(gòu)造博弈協(xié)作感知模型。
　　根據(jù)建立的基于聯(lián)盟構(gòu)造博弈協(xié)作感知模型，對(duì)該模型的算法進(jìn)行了分析，提出了能夠進(jìn)行時(shí)間分析的CF算法，并給出了相應(yīng)的說(shuō)明和具體的偽代碼描述。之后對(duì)該CF算法的復(fù)雜度進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，得到CF算法比較復(fù)雜的結(jié)論，尤

3、其是在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中次用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)比較多的時(shí)候。針對(duì)此算法的復(fù)雜度問(wèn)題，進(jìn)一步提出了通過(guò)減少參與協(xié)作的次用戶數(shù)量的方法來(lái)最終優(yōu)化CF算法復(fù)雜度的策略，其中減少次用戶數(shù)量是通過(guò)比較次用戶信噪比并去除信噪比較小的次用戶來(lái)實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)化后的算法稱為SSCF改進(jìn)算法。并從數(shù)學(xué)上證明了，在一定條件下，基于SSCF算法的次用戶篩選原則而剔除低于信噪比閾值的次用戶聯(lián)盟的效用函數(shù)值，比沒(méi)有減少任何次用戶節(jié)點(diǎn)時(shí)的效用函數(shù)值下降不到5％。進(jìn)而證明了SSCF算

4、法的協(xié)作感知質(zhì)量不會(huì)差于CF算法的95％。
　　分別通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真和數(shù)據(jù)分析來(lái)驗(yàn)證CF算法的復(fù)雜度問(wèn)題和SSCF算法的感知質(zhì)量問(wèn)題。CF算法復(fù)雜度方面，驗(yàn)證了CF算法因計(jì)算量很大、耗費(fèi)時(shí)間多以及降低整個(gè)認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)吞吐量的結(jié)論，尤其是在認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中次用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)比較多的時(shí)候。SSCF算法的感知質(zhì)量方面，證明了在一般情況下，采用SSCF算法的認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中所有次用戶節(jié)點(diǎn)的平均效用函數(shù)值，相較采用CF算法的來(lái)說(shuō)還會(huì)有所提升；即使在