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认知无线电是在软件无线电(SDR)基础上发展而来的一种新型的智能无线通信技术,它通过感知外界的环境特征,自动调整设备的发射和接收参数,使内部状态适应周围环境的变化。认知无线电技术的研究目标是提高频谱利用率及系统容量,保证更优良的通信服务质量,这也是下一代无线通信网络(Next Generation Network)亟待解决的问题。动态频谱接入(DSA)技术是认知无线电的关键技术之一,它通过CR的感知功能来探测到空闲频谱,并通过CR自适应功能及时利用该频谱,从而大大提高了频谱利用率。
本文主要包含以下内容:
第一,研究了认知无线电与动态频谱接入的要点和技术。详细论述了动态频谱接入技术的基本概念,动态频谱接入技术中的难点,介绍了该领域国内外研究现状。
第二,结合实际的通信环境,对认知无线电网络中存在的1个PU(Primary User):N个SUs(Secondary User)的场景做了分析。并且得出当2个次用户竞争1个主用户的空闲频谱时,系统功率达到帕累托最优分配的条件。进一步,分析了在不完全信息条件下,两个次用户进行有限次博弈时,能够选择合作的条件。最后,在每种场景下,都给出了仿真分析。
第三,与上述1个PU(Primary User):N个SUs(Secondary User)的场景做对比,本文又对N个PUs:1个SU网络的场景做了分析。对系统分别达到纳什均衡和帕累托最优均衡时的结果做了对比分析。通过重复博弈,得出两用户串谋达到帕累托最优均衡时的条件。在不完全信息条件下,对两个主用户有限次重复博弈达到纳什均衡时做了分类分析。最后,在每种场景下,都给出了仿真结果。