基于认知无线电的动态频谱管理与自适应重构技术研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zwb1102
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统的静态频谱无线管理方式使得大量授权频谱存在不同程度的闲置,造成了频谱资源紧张与现有资源利用率很低的矛盾局面。认知无线电技术为解决这一矛盾提供了一种有效方法,其核心思想是:终端具有足够的智能和认知能力,能自动感知周围环境和检测可用频谱,并学习与环境的交互经验进行推理决策。   认知无技术的主要目标是实现与授权系统的频谱和其他认知无线电系统的频谱共享。如何根据当前的通信场景自适应调整自身传输参数是其面临的关键问题。本论文通过讨论当前认知无线电的研究现状,分析了其特点和面临的挑战性技术问题。文中研究了基于遗传算法优化模型的认知无线电自适应重构问题,并提出了一种新的基于自适应多目标免疫遗传算法AMIGA(adaptive multi-objective immune genetic algorithm)的CR重构方法。AMIGA通过引入免疫算法中的浓度控制机制和均匀初始化技术改善遗传算法种群多样性,同时引入自适应变异技术从而有效提高算法的寻优能力。与已有模型相比,它不需要确定每个适应度函数的权值,从而避免了漏掉部分最优解的问题。而且通过保存寻优过程得到的Pareto最优解集,解决了仅在用户业务类型发生变化时需反复执行优化搜索的问题。   在实际通信中,各信道具有不同的带宽、干扰强度和PU冲突概率,如何根据自身业务特性选择最佳的信道和传输策略是CR系统的关键问题之一。本文提出一种基于Q学习的在线学习算法。用于解决多用户多信道认知无线电系统中的信道选择与自适应传输问题。所提方法在不知道信道状态信息和PU用户业务特性的情况下,通过在线学习与环境的交互经验,从而获得各状态下的最佳频谱选择与自适应传输策略。为了验证所提方法的有效性,采用随机频谱选择算法和最小干扰频谱选择算法与所提方法进行比较。仿真结果表明,所提方法通过在线学习实现了CR的自主化,在增加CR性能的同时能进一步降低系统的中断率。  
其他文献
随着无线通信的高速发展,人们对无线通信系统提出了更高的业务需求。限制无线通信速率和质量提高的一个主要因素就是无线信道中的多径衰落。空间分集技术可以在不增加发射功
硅锗异质结双极型晶体管(SiGe HBT)以其高频、高速、低噪声、低功耗和高性能等优点,被广泛应用于无线通信电路中。随着应用领域的不断拓展,器件模型是集成电路设计和集成电路
随着计算机视觉的不断发展,单摄像机智能监控算法已日渐成熟,近年来,多摄像机网络中的目标跟踪逐渐被重视。由于被监控区域的广阔和摄像机视域有限之间的矛盾,以及对计算机和
随着社会信息通信交流的要求不断提高,各种通信的手段也在不断地升级换代,人们也越来越重视信息的保密传输。传统的保密通信方式已经远远不能满足现代数字信息的通信性能。本
随着光纤接入(FTTx)技术的快速发展,PON网络作为一种理想的接入方式,已经越来越受到大家的欢迎。其中GPON凭借其高带宽、全业务QoS保证、高效率和强大的OAM功能等优点,现已成
矿井车载摄像系统在成像过程中极易受到外部环境和载体振动的影响,使得获取的视频图像序列不稳定,这种不稳定的视频极大的影响了矿区的安全生产、后续的图像处理(如目标检测
电力线视频监控系统顾名思义就是以电力线为通信网络的视频监控系统。课题研究的目的是实现在实验室、家庭、船舶等已经布有电力线的小环境内能快速构建的视频监控系统。电力线通信(Power line communication, PLC)指利用电力线本身作为介质实现数据和媒体信号传输的一种通信技术。电力线视频监控,首先需要设计电力线通信模块来解决电力线通信接入的问题,并且要考虑实时多媒体视频传输数据量大、实
在移动通信系统中,为了保证一定范围的信号覆盖,通常使用功率放大器来对信号放大。然而由于功放自身具有的非线性,会使得发送信号的频谱展宽,这就导致了信号的带内畸变和邻道
作为一种新型的多媒体功能集成的无线传感器设备,无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Networks,WMSN)因其协作感知、检索、处理和传输等特点而备受社会各界的