多用戶認(rèn)知信道的容量域和功率分配的研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,無(wú)線系統(tǒng)和服務(wù)急劇增長(zhǎng),使得無(wú)線頻譜變成非常稀缺和寶貴的資源。認(rèn)知無(wú)線電作為一種致力于提高頻譜利用率的新興無(wú)線通信技術(shù),引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。雖然認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)研究已經(jīng)取得了一定的成果,但離實(shí)際應(yīng)用還有一定的距離。要使認(rèn)知無(wú)線電真正成為提高頻譜利用率的實(shí)用技術(shù),既需要技術(shù)上的創(chuàng)新,也需要信息理論上的支持。
　　本文從信息論角度研究多用戶認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的理論性能,研究了認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中多用戶認(rèn)知

2、信道的容量域和功率分配問(wèn)題。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　研究了高斯多用戶信道中的功率分配問(wèn)題。對(duì)于高斯廣播信道中在每個(gè)用戶賦予不同權(quán)值條件下使整個(gè)系統(tǒng)吞吐量最大化的功率分配問(wèn)題,建模為加權(quán)速率和最大化問(wèn)題。通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析,利用目標(biāo)函數(shù)的特殊性質(zhì),求出了高斯廣播信道中功率分配問(wèn)題的閉式最優(yōu)解。對(duì)于高斯多址接入信道中的功率分配問(wèn)題,建模為功率和約束條件下的加權(quán)速率和最大化問(wèn)題。通過(guò)高斯多址接入信道和高斯廣播信道間的對(duì)

3、偶性將問(wèn)題進(jìn)行了轉(zhuǎn)化,求出了高斯多址接入信道中功率和約束條件下功率分配問(wèn)題的閉式最優(yōu)解。本文所求得的閉式最優(yōu)解計(jì)算復(fù)雜度低,非常適合應(yīng)用于實(shí)際通信系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)功率分配。
　　研究了高斯認(rèn)知廣播信道的容量域和功率分配問(wèn)題。建立了認(rèn)知廣播信道的數(shù)學(xué)模型,給出了認(rèn)知廣播信道容量域的定義。對(duì)于弱干擾狀態(tài)下高斯認(rèn)知廣播信道,求出了其信道容量域。在保證認(rèn)知用戶的通信不對(duì)主用戶造成干擾的條件下,求出了共存條件下弱干擾狀態(tài)下高斯認(rèn)知廣播信道容量域

4、。對(duì)于共存條件下高斯認(rèn)知廣播信道中多個(gè)認(rèn)知用戶間的功率分配,建模為高斯認(rèn)知廣播信道中加權(quán)速率和的最大化問(wèn)題,并求出了功率分配的閉式最優(yōu)解。
　　研究了高斯認(rèn)知多址接入信道容量域。建立了認(rèn)知多址接入信道的數(shù)學(xué)模型,給出了認(rèn)知多址接入信道容量域的定義。對(duì)于一類(lèi)特殊的高斯認(rèn)知多址接入信道――對(duì)稱弱干擾狀態(tài)下高斯認(rèn)知多址接入信道,求出了其信道容量域。同時(shí),為了保證認(rèn)知用戶的通信不對(duì)主用戶造成干擾,還研究了共存條件下高斯認(rèn)知多址接入信道容量