基于博弈论的多用户uwb系统功率控制方法的研究论文

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1、、19637520鬓整曼基懒论的姗uwB系统功黼僦的研究硕士学位论文学校代码：10255学号：2070915基于博弈论的多用户UwB系统功率控制方法的研究Thepowercontrolofmulti。userUWBsystembasedonGameTheo巧作者姓名：刘敏指导教师：陈光学科专业：通信与信息系统论文答辩日期：201O年2月东华大学信息科学与技术学院CollegeofInfomationScienceandTechnologyDongHuaUniVersity，～碧辜天学∞睁搿陋翱疆E肚I'fliIll㈣I!11lI!!l{jIl{fIl!

2、{{1I!l!i11111}11111lllY1863920基于博弈论的多用户UwB系统功率控制方法的研究东华大学学位论文版权使用授权书学位沦义作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在．年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：言枷日期：bI。年z月如指导教师签名：啭屯日期：沁lo年1月2b日0磁量基十博奔论的多

3、用户UwB系统功率托i制方法的fi)f究东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者躲引奶．日期：沙f口年≯月7bL』犟季天学口晒，im_：mH】T皋，，二博弈沦的多用户uwB系统功率控制方法的彬f宄基于博弈论的多用户UWB系统功率控制方法的研究摘要超宽带(UWB，Ult

4、ra．Wideband)脉冲无线电是一种可以和其它通信系统共享频谱资源的新型无载波通信技术，它以巨大的军事、商业价值和技术挑战引起了国际通信领域工业界和学术界极大的关注。超宽带通信成为中短距离高数据率无线传输系统的理想方案，在无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、多用户自组织网、无线传感网络、智能家居、公共安全和军事等领域都有着广阔的应用前景。随着多种超宽带物理层传输技术的研究日渐成熟，基于超宽带网络的技术也迎来了快速发展的阶段。在无线通信系统的资源管理中，功率控制是重要的系统要素之一。功率控制可以减小无线通信中的远近效应，对UWB室内通信系

5、统而言，功率控制提供更紧密的频率资源复用，完成用户对目标窄间的覆盖，减少共信道干扰，从而提高系统的容量；同时对发射功率的有效控制可以大幅度减小设备发送数据包时所需的能耗，延长工作时间，有效节约手持设备的能耗。本文将博弈论运用到UWB多用户室内无线通信系统的功率控制中。针对室内高速无线传输环境，文中介绍了UwB应用于室内无线传输时信号的波形设计、调制方式、多址技术、信道特性与系统构成等方面的特点及存在的问题。本文的研究重点是将博弈论引入到功率控制算法中，提出了一个适用于室内多用户UWB无线数据通信系统的非合作博弈功率控制算法。考虑到用户的发射功率会对其他

6、．1卜在进行数据通信的用户产生噪声干扰，降低通信系统的QoS，为了达到纳0隧蜃筚十博钠i论的彩用户IJWB系统助牢拎制方法的研7(百瓦砸面西_areto有效性，设计了，个新的基一r代价的}1标函数，陔函数由效用函数与代价函数的差构成，并根据S—modular的非减差异性(NDD性质)，论证此函数的纳什均衡的存在性和唯一性。通过系统仿真并与没有引入代价函数的非合作博弈功控算法进行比较，结果表明新算法能使用户以较低的发射功率达到合理的SIR水平，并能够适用于不同数据速率的业务环境。关键词：UWB，功率控制，博弈论，纳什均衡，Pareto效率，S—modLl

7、lar聋孝天学基于博弈论的多用户UwB系统功聋夏控制方法的研究THEPOWERCONTROL0FMULTI—USERUWBSYSTEMBASE0NGAMETHEORYABSTRACTUltra．widebandimpulseradio(UWB-IR)isapromisingtechnoIogyfordatacommunicationsinshon．rangeindoorapplications．1tattractstheworldbyitShighdatarate，lowcostandlOwpowerconsumptionwhilecoexisting

8、withotherwirelesscommunicationsystems．Nowitisal