認知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與功率優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、認知無線電實現(xiàn)認知用戶對頻譜空穴的利用，緩解了目前頻譜資源匱乏與需求猛增的困境。認知無線網(wǎng)絡(luò)利用認知無線電技術(shù)實現(xiàn)頻譜共享，使得認知用戶不對主用戶產(chǎn)生有害的干擾，但該網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用需要精確的頻譜感知算法來提高系統(tǒng)的檢測性能，并在提升檢測性能的同時，需要保證頻譜得到高效的利用。為此，本文將研究認知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜感知與功率優(yōu)化技術(shù)方案，來提高系統(tǒng)整體性能。
　　本文以認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)頻譜感知作為認知無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用檢測性能研究案例，并解決

2、認知無線網(wǎng)絡(luò)多天線功率優(yōu)化問題，主要研究工作如下：
　?。?）為解決匯聚節(jié)點和感知節(jié)點之間不同的協(xié)作機制造成網(wǎng)絡(luò)檢測性能下降問題，提出一種基于分簇聚類和節(jié)點權(quán)重多目標優(yōu)化的認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)頻譜感知算法，該算法將頻譜感知過程劃分為感知節(jié)點本地頻譜檢測、感知節(jié)點分簇、加權(quán)系數(shù)優(yōu)化以及最終判決的感知結(jié)果融合，形成基于組內(nèi)平方和最小的匯聚節(jié)點位置優(yōu)化和分簇方案，并分析系統(tǒng)參數(shù)對認知用戶檢測性能的提升影響程度。實驗結(jié)果表明，上述頻譜感知算

3、法有效提高了認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)檢測性能。
　　（2）提出感知頻譜共享下的認知無線網(wǎng)絡(luò)多天線功率優(yōu)化算法，該算法考慮頻譜共享模型中主用戶存在與否，自適應(yīng)地調(diào)整認知用戶的發(fā)射功率，保證對主用戶不造成有害干擾，并給定目標檢測概率，推導(dǎo)出約束條件下存在最大的認知用戶系統(tǒng)吞吐量，優(yōu)化認知用戶發(fā)射機各天線的發(fā)射功率來最大化系統(tǒng)總的傳輸速率。實驗結(jié)果表明，上述功率優(yōu)化算法相比較傳統(tǒng)的頻譜共享算法，在不對主用戶產(chǎn)生干擾的條件下，高效利用了頻