认知无线电系统中动态频谱分配算法的研究

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1、分类号TN929．5密级重庆邮电大学硕士学位论文论文题目认知无线电系统中动态频谱分配算法的研究英文题目ResearchonDynamicSpectrumAllocationAlgorithminCognitiveRadioSystem硕士研究生陈小洪指导教师学科专业论文提交日期论文评阅人张勇正高级工程师答辩委员会主席通信与信息系统论文答辩日期年月日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重麽邮电太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：f丢占上乡、签字日期：2_o(L年分月己≥目学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽壑鱼太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庞邮电太堂可以将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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：降占三，箩、导师签名：签字日期：加仁年守月2-5．日签字日期：弘f晦5一,q万p重庆邮电大学硕士论文摘要随着

3、现代通信技术的迅速发展，有限的频谱资源变得尤为珍贵，然而现有的频谱管理策略与固定的频谱分配方式是造成频谱资源紧缺的主要原因。因此，针对不可再生的频谱资源，如何高效的利用频谱促进了认知无线电技术产生与发展。认知无线电技术通过感知周围的环境，检测空闲频谱资源并通过实时的调整诸如传输功率、载频、调制方式等参数来适应环境的变化，从而达到提高频谱利用率、缓解频谱资源紧张的目的。动态频谱分配技术是认知无线电MAC层的关键技术之一，从广义上讲，动态频谱分配包括频谱管理、频谱分析和频谱决策三个步骤。本文以模糊理论为数学工具，在对频谱参数进行分析的基础上研究了两种动态频谱分配算法。仿真结果显示算法可以实现

4、有效的频谱分配。完成的主要工作和创新如下：①详细的分析了认知无线电动态频谱分配过程和研究模型，并简单介绍了模糊理论基础知识。②重点研究了分布式网络拓扑结构下认知无线电系统的频谱分配问题。通过研究传统经典分配算法，在分析算法不足的基础上，给出了一种基于用户QoS和信道质量分级的频谱分配的改进算法。本章利用模糊判决方法在对信道质量和认知用户业务QoS进行量化分级，以更好的表示不同用户QoS需求和信道质量的差异性，并根据各用户业务需求分配能够保障QoS的信道，有效提高了用户需求满足度的同时为用户业务提供QoS保障。③重点研究了集中式网络拓扑结构下的一种基于信道特征的动态频谱分配算法。本章首先对

5、信道在时域上的特征进行了分析，并通过采集信道时域上的信道特征信息样本，利用模糊马尔可夫链预测方法在对信道的可用性进行预测的基础上，根据认知用户的接入概率确定了吞吐量最大准则、公平性准则以及随机分配准则。经MATLAB仿真分析，不同的分配准则分别获得较高的系统吞吐量和公平性性能，验证了不同分配准则的可行性。关键词：认知无线电技术，动态频谱分配，模糊理论，用户需求，信道特征重庆邮电大学硕士论文Abs仃actAbstractWiththedevelopmentofthemodemtelecommunicationtechnology,wirelessspectrumbecomesmoreand

6、moreprecious．Investmentsshowthatthemanagementanddistributionofthespectrumisoneofthemaincourseofshortageofthespectrumresource．Therefore，inthecaseofnon—renewableresourceofspectrum，howtoefficientlyreusespectrumresourcepromotethegenerationanddevelopmentofcognitiveradiotechnology．Cognitiveradioisaware

7、ofitsenvironment．Italsoaccommodateitstransmissionparameterssuchastransmissionpower,cartier矗equencyandmodulatingwaytofitforthechangingenvironmentSOastoincreasethespectrumutilization．Dynamicspectrumallocationtechnologyis