基于連通分支的認(rèn)知無線電動態(tài)頻譜分配算法研究.pdf

1、認(rèn)知無線電是一種智能頻譜共享技術(shù)，它通過檢測周圍頻域、時域和空域等無線電磁環(huán)境，自動搜尋并伺機動態(tài)接入授權(quán)頻譜暫時空閑的頻段進(jìn)行通信，并避免對授權(quán)用戶造成干擾，從而實現(xiàn)不可再生資源的二次利用，為解決頻譜資源日益緊缺這一重要問題提供有效途徑。動態(tài)頻譜分配是實現(xiàn)認(rèn)知無線電最重要且極具挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵技術(shù)之一，主要解決如何靈活、高效、無干擾的共享頻譜資源。然而認(rèn)知無線電系統(tǒng)中可用頻譜的開放性和動態(tài)性，使得現(xiàn)有動態(tài)頻譜分配算法距離實現(xiàn)高效、公平、適

2、應(yīng)快速時變環(huán)境的認(rèn)知無線電頻譜共享目標(biāo)尚有較大差距，因此如何有效進(jìn)行動態(tài)頻譜分配成為了目前國內(nèi)外的一個熱點研究問題。本文基于連通分支并行理論，結(jié)合需求因素對動態(tài)頻譜分配算法進(jìn)行了研究和探討，主要研究工作如下：
　　 (1)引入圖論連通分量理論，研究了一種動態(tài)頻譜分配連通分支并行處理方法。利用連通理論分解系統(tǒng)總拓?fù)鋱D，并行處理各個連通分支的頻譜分配，既有效提高了分配速度，又保持了系統(tǒng)原有性能。該方法可應(yīng)用于目前基于圖論著色模型的所

3、有頻譜分配算法，通用性強，是解決頻譜分配時間開銷過大這一瓶頸難題的有效辦法。
　　 (2)具體研究了一種基于連通分支并行分配方法的動態(tài)頻譜分配算法，以驗證該方法的可行性與有效性，并對算法性能進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果表明，連通分支并行分配方法是快速有效的，它能較好地適應(yīng)快速時變的認(rèn)知環(huán)境。
　　 (3)研究了一種綜合性能較好的自適應(yīng)頻譜分配算法。針對頻譜資源二次浪費與分配速度較慢等問題，在考慮用戶需求因素的條件下，采用連通