基于OFDM的认知无线电系统功率分配方法的研究.pdf

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1、分类号密级么义编号碛士研究被嗲像伦式题目基干的认知无线电系统功率诚力細赚学院（所、中心）信息学院专业名称信号与信息处理研究生姓名董威延学号导师姓名东娅职称教授年月扉页论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。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，不存在剽窃或抄袭行为。与作者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了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内

2、容，可以将论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）摘要无线频谱是无线通信中的一种稀缺和宝贵的资源，由于传统的固定频谱分配模式存在缺陷，使得频谱资源的利用率低下。认知无线电（是一种动态使用频谱资源的新技术，通过感知频谱空洞和主用户频带的活动信息，来确定次级用户的发送参数（比如符号速率，发送功率，调制方式等）。在保证对主用户的干扰限制在一定条件下，次级用户可以通过机会式频谱接入使用可用的空闲频带。由于在频谱资

3、源利用上的灵活性，以及分析主用户频谱活动的适用性，被认为是认知无线电中次级用户系统主要的传输技术之一。本文主要研究基于的认知无线电系统的功率分配技术，依据认知无线电环境下功率分配的流程，分析研究了无线信道的衰落特性，包括大尺度衰落、阴影衰落和小尺度衰落，并对无线信道进行建模。阐述了原理，分析研究了信号的功率谱密度函数和带外辐射分布。研究了基于系统的信道估计算法，分别针对块状导频和梳状导频两种不同的导频插入机制，仿真研究了平坦衰落信道估计算法的性能。在此基础之上，对系统功率分配问题进行了数学建模，功率分配问题可以归结于：在给定由主用户可容忍的千扰门限，

4、和次级用户的传输总功率受限制的条件下，分配次级用户的每个子载波传输功率，使得次级用户的传输总容量达到最大。本文根据优化理论，推导出一种基于的认知无线电系统的最优功率分配方法，使次级用户系统容量达到最大的同时，对主用户的干扰限定在阈值以下，还给出个次优化算法。本文给出的算法与经典功率分配算法：注水功率分配算法和平均功率分配算法进行了分析和比较，仿真结果表明，本文给出优化算法的性能要优于经典功率注入算法。关键词：认知无线电；正交频分复用；带外干扰；功率分配AbstractRadiospectrumisoneofthemostscarceandvaluab

5、leresourcesforwirelesscommunications.However,thewayoftraditionalfixedspectrumallocationmakesthewirelessspectrumunderutilization.CognitiveRadio(CR)isaninnovativetechnologyproposedfordynamicaluseofspectrumresources.TheCRcansmartlysensetheswathsofspectrumandtheactivityofprimaryuse

6、rs(PUs)todeterminetheseconduser'(SU)transmissioncharacteristics(e.g.symbolrate，，，’云南大学硕士研究生论文基于的认知无线电系统功率分配方法的研究目录目录躲研究背景认知无线电技术的研究现状与认知无线电的关系本文主要的研究内容论文内容及构成第二章无线信道传播特性及信道模型无线多径衰落信道大尺度衰落特性及阴影衰落特性小尺度衰落特性时间色散参数（频率选择性）频率色散参数（时间选择性）衰落信道的包络统计特性平坦衰落信道仿真本章小结第三章系统原理的连续时间系统云南大学硕士研究生论文基

7、于的认知无线电系统功率分配方法的研究系统基本原理循环前缀（，的子载波调制系统离散形式的实现的实现傅里叶变换的过采样循环前缀的离散实现信号的功率谱密度本章小结第四章系统的信道估计方法研究系统的信道估计模型导频信号的插入方式块状导频插入方式梳状导频插入方式二维导频插入方式基于块状导频的信道估计算法最小平方（算法最小均方误差（算法梳状导频中的内插值算法常数内插线性内插高斯内插内插平坦衰落信道估计算法仿真与分析本章小结云南大学硕士研究生论文基于的认知无线电系统功率分配方法的研究第五章基于的认知无线电系统功率优化分配算法系统模型对的干扰对的干扰次级用户系统容量

8、优化目标经典功率分配优化算法注水功率分配算法平均功率分配算法经典功率分配算法性能仿真和分析基于带外干扰的功率