认知无线电动态频谱管理算法研究

【摘要】认知无线电技术可实现频谱共享和频谱资源重新分配，是解决开放频谱资源短缺与专用授权频谱利用率低下之间矛盾的有效手段。本文主要研究认知无线电的频谱分配和切换技术。首先，介绍了认知无线电的定义、特点以及关键技术，简要概述了认知无线电频谱分配和切换技术的国内外发展情况。其次，研究了基于图论的频谱分配算法。在可用频谱矩阵、干扰矩阵的约束条件下，提出了基于信道性能的频谱分配算法。把影响最优分配的信道增益、信道相对可用率等因素考虑在内，重新构造了实际效益矩阵。仿真结果表明，所提出的频谱分配算法能够在降低系统切换概率和误码率的情况下，提高系统的实际总效益。然后，研究了基于多属性的频谱切换方法。在灵活感知频谱切换的模型下，认知无线网络中次用户传输功率、信道衰落因子、信道带宽、信道可用率等因素影响目标信道选择，针对基于多属性判决的传统固定权值频谱切换算法没有充分考虑各因素的重要程度和动态变化问题，本文提出了基于动态权值调整的频谱切换策略。结合以往经验和网络环境变化动态选择权值，通过多属性简单加权算法得到效用函数值，根据降序排列结果选择切换的目标信道。仿真结果表明，基于动态权值调整的频谱切换算法能够减少次用户的切换次数，提高有效数据的传输速率。最后，研究了基于自适应权值调整的频谱切换算法。基于动态权值调整的频谱切换策略没有利用各因素的历史信息。本文将传统的自适应算法创新性地应用于频谱切换问题中，分析得出了期望效用函数值应为1，提出了利用各因素历史信息的自适应属性权值调整算法和频谱切换算法。仿真结果表明，本文提出的自适应权值调整算法是收敛的，频谱切换算法可以有效降低次用户的切换次数、切换时延，提高有效传输速率和完成率。
【作者】张璐苹；
【导师】赵知劲；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】认识无线电；动态资源分配；图论；频谱移动性；多属性判决；自适应算法；动态权值；

【参考文献】
[1]雷涛,樊养余,白勃.一类新的广义形态学混合滤波器[J].自动化学报,2011,02:168-178.
[2]蔡开科,张克强.连铸二次冷却的控制[J].冶金自动化,1985,04:8-14+64.
[3]扈苏杭.停车场的生态营造[D].中南林业科技大学,风景园林,2013,硕士.
[4]范培宏,徐卫兵,周正发,任风梅.对化学氧化-剥离法制备石墨烯微片工艺过程中参数的优化[J].广东化工,2013,10:14-15+93.
[5]乾小乾.基于遗传算法的CVaR投资组合模型研究[D].东北大学,金融学,2009,硕士.
[6]郭金发.中国质检机构国际化路径研究——从政府管理体制角度分析质检机构的改革路径[D].吉林大学,公共管理,2004,硕士.
[7]陈颖.心理契约对员工进谏行为的影响机理研究[D].天津理工大学,企业管理,2013,硕士.
[8]田丰.碳纳米管功能化及其对聚酰亚胺力学性能的影响[D].哈尔滨理工大学,2010.
[9]史静.创业板上市公司信息披露研究[D].山东财经大学,会计（专业学位）,2013,硕士.
[10]黄建红,郑远林.粗集料石粉含量与级配对预拌混凝土强度和流动性的影响[J].四川建材.2005(06)
[11]李伟,李贺军,魏建锋,张守阳,傅杨茜,王沛.石墨化处理对不同高织构含量C/C复合材料微结构的影响[J].新型炭材料,2014,05:369-373.
[12]孙金玉.基于系统动力学的我国区域煤炭应急储备轮库研究[D].南京航空航天大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[13]王天晶.菟丝子体外和在体实验中对黑素代谢的作用评价[D].南方医科大学,中西医结合临床,2014,博士.
[14]杜浩冉,郑学玲,韩小贤,张杰,李利民,刘翀,卞科.响应面分析法优化酵子冷冻面团馒头复合食品添加剂[J].食品工业科技.
[15]郭栋.石墨炔在染料敏化太阳能电池中的应用[D].青岛科技大学,2014.
[16]张茹开.爆炸瞬态温度测试方法研究[D].中北大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[17]李楠.法官培养制度研究[D].河北大学,法律,2014,硕士.
[18]李峻.我国金融监管组织结构研究[D].湘潭大学,区域经济学,2003,硕士.
[19]夏雄.小型可移动式树枝粉碎机关键部件的研究[D].华中农业大学,农业机械化工程,2014,硕士.
[20]高光亮.2010-2011年CUBS（北区）组织后卫攻、防能力的研究[D].东北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[21]金星姬.基于启发式算法的孟家岗林场森林规划模型[D].东北林业大学,森林经理学,2014,博士.
[22]何蓓.从利比亚模式看国际法上的人道主义干涉[D].上海师范大学,法律,2013,硕士.
[23]钟诗胜,林琳,李福军,王知行,庞贺伟,闫少光.基于实例的卫星污染环境预示系统方案设计[J].计算机工程,2003,06:38-39+149.
[24]郭其昌.对我国葡萄酒的产品方向、原料和技术方向的几点想法[J].酿酒.1982(03)
[25]张韦.腐败实验研究：来自班级的实验[D].华中科技大学,行政管理,2012,硕士.
[26]李然.功能化氧化石墨烯用于PML/RARα融合基因检测的研究[D].山西医科大学,2014.
[27]陈燕.唐代武关道诗文研究[D].南京大学,中国古代文学,2013,硕士.
[28]吕振江,王冬梅,李登武.基于层次-向量法分析的普通鹿蹄草品质与生态因子的相关性[J].植物生态学报,2012,09:992-1003.
[29]罗春英.《国语》中的职官称谓语[D].广西师范大学,汉语言文字学,2003,硕士.
[30]李巍.从《逻辑指要》看章士钊的逻辑思想[D].南京大学,逻辑学,2013,硕士.
[31]周新春.安全监管人员工作压力与职业倦怠状况研究[D].北京化工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[32]王鹏.离子液体复合溶剂法制备纤维素微球及其应用研究[D].浙江大学,生物化工,2013,硕士.
[33]雷应传.语言形式与认知：英语平行结构风格性的关联阐释[D].福建师范大学,英语语言文学,2004,硕士.
[34]翟燕玲.论汉英旅游文本翻译中的重写[D].苏州大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[35]楚武利,王准生.弥雾喷粉机结构参数的优化设计[J].西北工业大学学报.1992(01)
[36]张媛.基于案例域的列车关键设备服役状态辨识与预测方法研究[D].北京交通大学,安全技术及工程,2014,博士.
[37]张丽兰.无直接利益冲突群体性事件的政府管控机制研究[D].华中师范大学,公共管理,2013,硕士.
[38]杨婧姝.中国当代漫画设计文化研究[D].大连理工大学,美术学,2013,硕士.
[39]白瑞霞.论《约拿的葫芦蔓》中黑人妇女自我身份的建构及其不足[D].吉林大学,英语语言文学,2013,硕士.
[40]梁玉朋.基于学习者需求的高职院校英语教材评估[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[41]杨芳芳.大学合作网络模式对创新绩效的影响研究[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[42]邓转宣.采油厂经济活动动态分析方法研究[D].西南石油学院,2002.
[43]高翔.风机变流器远程监控系统设计与实现[D].湖南大学,软件工程,2011,硕士.
[44]孙庆芳.基于认知语言学的“给”类介词对外汉语教学语法研究[D].山东师范大学,对外汉语教学,2013,硕士.
[45]杨斌.HFRP筋混凝土梁受力性能试验研究[D].济南大学,结构工程,2012,硕士.
[46]王崇刚.他达拉非对野百合碱诱导肺动脉高压大鼠模型肺动脉重构的影响研究[D].郑州大学,外科学,2013,硕士.
[47]闻海燕.NdMnO_3和Sr_2FeMoO_6掺杂体系的制备及微波吸收性能[D].南京航空航天大学,材料加工工程,2013,硕士.
[48]闫紫明.经颅多普勒超声发泡试验、经胸壁心脏超声和经食道心脏超声诊断卵圆孔未闭的比较[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[49]徐崇.江西外语外贸职业学院资产管理系统设计与实现[D].南昌大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]闫凤洁.OCT4在SKOV3和SKOV3/DDP卵巢癌细胞中的表达差异分析[D].河北医科大学,妇产科学,2014,硕士.