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认知无线电网络中协作传输技术研究

作　者: 张纬良
导　师: 郑宝玉
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 认知无线电网络协作门限协作传输协作水平功率消耗
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
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内容摘要

认知无线电技术与协作传输技术的结合,为提高系统抗衰落性能、信道容量和频谱利用率提供了一种有效的途径。本文重点讨论将网络编码技术用于认知无线电网络中的协作节点以提高系统可靠性,以及认知无线电网络中协作节点最优功率分配和协作策略问题。首先,通过将正交频分复用技术与网络编码技术联合用于认知无线电网络中的协作节点,有效提高系统在频率选择性信道下的传输性能。分析推导了该系统的中断概率,并通过数值仿真显示了引入网络编码所带来的系统性能增益。其次,考虑如何提高在资源受限的认知无线电网络中次用户网络的功率利用率问题。针对这个问题,首先提出了认知无线电网络中基于功率有效性的次用户最优功率分配算法,该算法不仅考虑主用户网络中断概率对次用户发射功率的限制,而且兼顾次用户网络本身的中断概率要求。为了降低节点的计算复杂度,通过降维处理将目标最优化问题转化为两个子问题进行求解,从而提出一种次优的低复杂度功率分配算法。次优算法相比最优算法仅有有限的性能损失,但是却有效地节省了计算时间和存储空间。最后,研究了认知无线电网络中中继节点何时有必要参与协助源节点传输信息的问题,提出了一种基于协作水平的中继协作准则。首先给出协作水平的定义和表达式,并基于此式推导了系统平均带宽利用率和误符号率公式,然后由二者的折中得到关于协作门限和功率比的性能函数。为了使系统获得最优性能,采用粒子群优化算法联合优化协作门限和功率比。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题研究背景与意义  8-10
  1.2 课题研究内容  10
  1.3 论文的结构与安排  10-12
第二章认知无线电网络与协作通信  12-22
  2.1 认知无线电网络  12-15
    2.1.1 认知无线电网络概述  12-14
    2.1.2 干扰温度模型  14-15
    2.1.3 认知无线电研究热点  15
  2.2 协作通信技术  15-19
    2.2.1 协作通信概述  15-17
    2.2.2 协作协议  17-19
    2.2.3 协作通信研究热点  19
  2.3 认知无线电网络与协作通信结合  19-21
  2.4 本章小结  21-22
第三章认知无线电网络中OFDM 联合网络编码的协作传输技术研究  22-31
  3.1 引言  22
  3.2 系统模型  22-25
  3.3 中断性能分析  25-28
  3.4 数值仿真  28-30
  3.5 本章小结  30-31
第四章认知无线电网络中基于功率有效性的协作节点最优功率分配  31-42
  4.1 引言  31-32
  4.2 系统模型  32-34
    4.2.1 网络场景  32-33
    4.2.2 信道模型  33-34
  4.3 功率分配  34-37
    4.3.1 中断概率限制  34-35
    4.3.2 平均功率消耗总量  35
    4.3.3 最优功率分配  35-36
    4.3.4 次优功率分配  36-37
  4.4 数值仿真  37-41
  4.5 本章小结  41-42
第五章认知无线电网络中基于协作水平的协作门限与功率联合优化  42-54
  5.1 引言  42
  5.2 系统模型  42-45
    5.2.1 系统模型  42-44
    5.2.2 中继协作准则  44-45
  5.3 最优协作门限和最优功率比  45-49
    5.3.1 平均带宽效率  45-46
    5.3.2 平均误符号率  46-48
    5.3.3 最优协作门限和最优功率比优化  48-49
  5.4 数值仿真  49-53
  5.5 本章小结  53-54
第六章全文总结  54-55
参考文献  55-60
攻读硕士期间撰写的学术论文  60-61
攻读硕士期间参加的科研项目  61-62
攻读硕士期间荣获的主要奖励  62-63
致谢  63

认知无线电网络中协作传输技术研究

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