認知無線網(wǎng)Underlay模式下的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信業(yè)務(wù)的爆炸式增長，頻譜資源有限且利用率低的頻譜資源的問題日益突出。如何有效地提高頻譜利用率已經(jīng)成了目前無線通信領(lǐng)域里急待解決的重要課題。針對頻譜資源傳統(tǒng)的固定分配方式和接入方式，認知無線電作為一種新興的智能通信技術(shù)正在受到越來越多人們的重視。它可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，快速有效地填補頻譜空洞或未使用的頻譜，解決了頻譜利用率低的問題。在認知無線電系統(tǒng)中，合理的進行頻譜分配和認知用戶的發(fā)射功率控制是實現(xiàn)頻譜共享的關(guān)鍵，所以

2、頻譜分配問題和功率控制問題自然受到科研工作者的廣泛關(guān)注。本文在前面研究的基礎(chǔ)上，試圖采用新的理論和數(shù)學工具，得到新的認知無線電頻譜共享和功率控制多目標優(yōu)化方法，給出了相應(yīng)的解決方案。本文的主要研究工作如下:
　　為了解決頻譜資源利用率低的問題，將其轉(zhuǎn)化為多目標的優(yōu)化問題，以次用戶的網(wǎng)絡(luò)效益和主用戶受到的干擾為優(yōu)化目標建立Underlay模式下的頻譜分配模型，并應(yīng)用智能優(yōu)化算法的多目標優(yōu)化算法對頻譜資源優(yōu)化分配。該算法中以每個次用戶

3、的頻譜分配方式作為基因，所有次用戶的頻譜分配方式組成分配方案作為個體，多個分配方案構(gòu)成分配方案集作為種群，利用多目標智能優(yōu)化算法算法尋找一組最優(yōu)解。仿真實驗表明，該算法有效提高次網(wǎng)絡(luò)效益并減少次用戶對主用戶的干擾。
　　為解決認知無線網(wǎng)絡(luò)中功率控制問題，本文以次用戶功率和最小化和次網(wǎng)絡(luò)效益最大化為優(yōu)化目標建立功率控制模型，提出一種基于目標權(quán)重因子導向的粒子群多目標優(yōu)化算法。優(yōu)化過程中得到不同目標權(quán)重導向的可行解，種群中的各粒子全局