認(rèn)知無線電頻譜感知和功率分配研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，未來移動通信的一個重要發(fā)展趨勢就是寬帶多媒體通信，限制它發(fā)展的主要原因是頻譜資源的緊張以及頻譜分配方式的缺乏靈活性。目前絕大多數(shù)適合無線電通信的頻段已經(jīng)分配完畢，美國聯(lián)邦通信委員會的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有使用的授權(quán)頻段，尤其在頻率需求非常緊張的數(shù)百兆到3G赫茲頻段的頻譜利用率卻非常低，已分配的頻譜利用率為15％-85％。目前的固定頻譜分配方法是造成頻率利用率低下的主要原因，在這種分配方式下，即使授權(quán)用戶在某一時間、地點沒

2、有使用其授權(quán)頻段，其他非授權(quán)用戶也不能使用該頻段，從而導(dǎo)致了頻譜資源在時間上和空間上的浪費。認(rèn)知無線電通過對授權(quán)頻段進行“二次利用”的方式，為緩解頻譜資源缺乏、提高頻譜的利用率、滿足更多的無線接入需求提供了一個可行的思路，而非授權(quán)用戶如何檢測到空閑的頻段即頻譜“空穴”、成功地實現(xiàn)無縫接入授權(quán)頻段又不對現(xiàn)有的授權(quán)用戶產(chǎn)生有害干擾，是認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵和最根本的挑戰(zhàn)。
　　首先，論文介紹了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，闡述了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)

3、的概念、研究進展以及潛在的實際應(yīng)用場景。具體描述了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的組成和架構(gòu)，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該具備信息獲取、學(xué)習(xí)、決策與調(diào)整三個主要功能模塊，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典架構(gòu)模型:中心控制架構(gòu)、分布式控制架構(gòu)和網(wǎng)狀控制架構(gòu)。
　　其次，論文介紹了現(xiàn)有的認(rèn)知無線電的頻譜感知技術(shù)，分析了各種現(xiàn)有檢測技術(shù)的優(yōu)缺點，根據(jù)現(xiàn)有的能量檢測方法，結(jié)合多用戶協(xié)作檢測方案，提出了一種基于認(rèn)知用戶位置的距離加權(quán)雙門限協(xié)作檢測方法的改進方案，其特點就是利

4、用了各個認(rèn)知用戶與感知節(jié)點（如基站）的距離不同，因而檢測到的結(jié)果在數(shù)據(jù)融合過程中所占的權(quán)重不同。仿真結(jié)果與分析表明，提出的改進方案增加了協(xié)作檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠度。
　　再次，論文介紹了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)頻譜的動態(tài)管理方法，討論了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜分配策略，重點分析介紹了正交頻譜接入下的頻譜分配的圖論著色模型，分析了列表著色算法、顏色敏感的圖著色算法和基于顏色敏感圖著色算法改進的并行算法。還介紹了共享頻譜接入模式下的信道分配，即功