基于合作博弈的认知无线电功率控制方法

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认知无线电是能够提高频谱利用率的新技术，它采用频谱共享的方式使认知用户与主用户共同利用授权频带进行通信，但是认知用户的发射功率会对主用户的通信产生干扰。为了保证主用户和认知用户的通信质量，认知无线电采用了功率控制技术来分配认知用户的发射功率。
　　本文以博弈论为工具研究了认知无线电的功率控制技术。首先对基于非合作博弈的功率控制算法——NPGP算法进行了研究，仿真结果表明，NPGP算法通过最大化每个用户自身的效用来进行通信，但无法保证系统的帕累托最优性。为此，本文针对传统的基于合作博弈的功率控制算法——NBS算法进行了研究， NBS算法比非合作博弈功率控制算法能够获得更高的信干噪比，但是会增大认知用户的发射功率，这样势必会加大对主用户通信的干扰。所以，本文从合理降低认知用户对主用户的干扰出发，重点研究了合作博弈理论，并提出了一种新的基于纳什议价解的功率控制算法——NBSE算法。
　　新算法在传统的NBS算法基础上，引入了近端用户与远端用户的概念，并采用一种改进函数在保证目标SINR的基础上来适当降低认知用户的发射功率，从而降低了对主用户的干扰。该算法采用拉格朗日乘数法得出认知用户的最优传输功率策略，并通过牛顿迭代法得出该算法的迭代公式。仿真结果表明，NBSE算法比传统的NBS算法、NPGP算法有着更低的发射功率，减小了对主用户的干扰，同时也能保证各认知用户的目标QoS，因此该算法在发射功率和信干噪比之间能够达到很好的折中。

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作者
陈炳啸;
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作者单位

南京邮电大学;

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授予单位南京邮电大学;
学科通信与信息系统
授予学位硕士
导师姓名邵世祥;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类无线电中继通信、微波通信;对策论（博弈论）;
关键词
认知无线电; 功率控制; 合作博弈; 纳什定理;

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