认知无线电：功率控制与频谱分配技术探索

"本文主要探讨了认知无线电系统的功率控制和频谱分配技术，以及闭环功率控制的实现。作者冯冀在信息与通信工程领域，由罗新民副教授指导，于2008年5月完成了这篇硕士论文。" 认知无线电是一种创新的无线通信技术，它允许设备智能地检测和利用未被授权用户使用的频谱资源。这种技术的核心在于其自适应性和动态性，能够根据频谱使用状况实时调整通信参数，以提高频谱效率并减少干扰。在认知无线电系统中，次要用户（即认知用户）必须在不干扰主要用户（授权用户）的前提下工作，这为功率控制和频谱分配带来了独特挑战。 论文首先建立了功率控制的博弈论模型，这是基于认知无线电的自适应和交互决策过程。对于非共享机制的认知无线电系统，提出了一种基于特定函数的功率控制博弈算法。通过仿真，新算法显示出了在保证认知用户信干噪比的同时，能显著提升系统整体吞吐量的能力，优于传统的算法。 对于采用共享机制的系统，论文进一步优化了效用函数，引入了指数惩罚系数的功率控制博弈策略。这一策略确保了授权用户的连接稳定性，同时保证了认知用户的信干噪比，有效管理了发射功率，降低了潜在的干扰风险。 此外，论文还关注了在OFDM（正交频分复用）认知无线电系统中的频谱分配问题。由于占用信道数和时间开销之间的冲突，论文提出了一种新的最优频谱分配策略，定义了实际吞吐量的概念，并利用遗传算法来寻找最佳解决方案。通过仿真验证，该策略在分配给认知用户频谱资源时，显著提升了系统的性能。 这篇硕士论文深入研究了认知无线电中的关键技术和策略，为优化系统性能提供了理论基础和实用方法。这些研究成果对推动未来无线通信网络的高效利用和智能管理具有重要意义。