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认知无线电频谱管理优化策略

作　者: 阎知知
导　师: 周先军
学　校: 湖北工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 认知无线电频谱管理检测序列时间估计阈值
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 74次
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内容摘要

认知无线电技术的出现,能够缓解一方面频谱资源紧张而频谱利用率较低的问题。但由于认知用户使用的频谱动态变化,这一特性使得认知无线电频谱管理策略方面面临着很多挑战。当前时刻的可用频谱,很可能成为下一时刻的不可用频谱,下一时刻的频谱感知和数据传输状况又影响着优先频谱序列的更新。本文围绕频谱感知和检测,较深入研究了认知无线电频谱管理的整个过程,在动态频谱网络中应用优化算法和调度策略来保证节点间通信能够更高效。论文主要工作如下:1.建立了一个初始化可用频谱序列。基于空闲时间的概率密度估计,形成候选频谱集,从而避免对所有信道进行感知,减少寻找空闲频谱的盲目性。当认知用户感知到一个可用的空闲频道时,通过设定一个阈值来判断这一信道的好坏,从而得到最佳的吞吐量,使系统得到高速有效地运行。这样,以频谱的空闲和可用为基础,形成优先感知和探测的可用频谱序列。2.提出了一种频谱序列管理策略。初始化的可用频谱序列,是频谱管理的基础,实际的频谱管理需要适时更新。当高优先位置的频谱空闲但不可用时,与次优先位置的频谱进行位置交换,而如果高优先位置的频谱并不空闲,则将该频谱在优先频谱使用序列中位置后移若干位。性能分析显示,这种改进策略,能够更快搜索到可用频谱,较大降低了传输时延,改善了系统的吞吐量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 认知无线电简介  8-9
  1.2 认知无线电的关键技术  9-11
    1.2.1 认知能力  10-11
    1.2.2 重构能力  11
  1.3 IEEE 802.22 标准  11-13
  1.4 认知无线电的应用  13-14
  1.5 论文研究内容  14-15
第2章认知无线电的频谱管理  15-24
  2.1 频谱管理的定义  15-16
  2.2 频谱管理的研究内容  16-18
  2.3 认知无线电的频谱感知  18-20
  2.4 认知无线电的频谱分析  20-22
  2.5 认知无线电的频谱决策  22-23
  2.6 认知无线电的频谱切换  23-24
第3章频谱管理优化方案  24-39
  3.1 传统频谱感知方法  24-25
  3.2 感知空闲频谱的算法  25-30
    3.2.1 感知算法的优化  25-26
    3.2.2 基于空闲时间的概率密度估计算法  26-30
  3.3 检测空闲频谱可用性  30-35
    3.3.1 检测时阈值的设定  30-33
    3.3.2 阈值和吞吐量优化的关系  33-35
  3.4 可用频谱优先序列的初始化  35-37
  3.5 频谱序列更新策略  37-39
第4章优化策略的性能分析  39-51
  4.1 仿真平台  39
  4.2 吞吐量分析  39-45
  4.3 灵敏性分析  45-47
  4.4 适应性分析  47-51
第5章总结与展望  51-53
  5.1 认知无线电系统优化总结  51-52
  5.2 对后续工作的展望  52-53
参考文献  53-56
致谢  56-57
附录一：攻读硕士学位期间参与的项目  57

认知无线电频谱管理优化策略

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