对称循环高斯干扰信道下的速率分裂方案及其可达和速率

通过分析Han-Kobayashi(HK)策略在N用户对称循环高斯干扰信道中的应用,提出了一种自适应奇偶对称速率分裂方案。该方案针对不同的信道条件设计出相应的速率分裂方案及最优分裂系数,在简化了计算复杂度的同时,使系统和速率趋近HK和速率内界。最后,分别在高信噪比和一般信噪比环境下进行仿真发现,自适应奇偶对称速率分裂方案的和速率在很大范围内明显大于对称速率分裂方案和Tse等人提出的速率分裂方案的和速率,且在一般信噪比下能够逼近HK和速率内界。     

认知FrFT域通信系统及其抗干扰性能分析

为了增强无线通信系统的抗干扰能力,设计了一种认知FrFT(分数傅里叶变换)域通信系统(CFrFTIDCS),在变换域通信系统中采用分数傅里叶变换,并与认知无线电技术结合,给出了系统的结构框图和工作原理,分析了系统的抗干扰性能.计算机仿真结果表明,CFrFFDCS具有较强的抗干扰能力,针对单音干扰、窄带干扰和Chirp干...     

基于人工干扰的MISO窃听信道可达保密速率研究

本文研究了高斯MISO窃听信道的可达保密速率问题.系统模型包括一个发送者,一个接收者和一个窃听者.发送者将发送功率分成两部分,一部分功率发送信号,一部分功率发送人工干扰信号.推导出了采用人工干扰时的系统可达保密速率公式,并通过优化信号功率和噪声功率的比例,最大化可达保密速率.仿真结果验证了本文提出的人工干扰策略的有效性.     

无线认知网络国内外研究现状

无线认知网络(Wireless Cognitive Network,WCN)是在认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术基础上形成的网络形态,是当今通信技术的前沿研究领域之一。无线认知网络具有高度智能化能力,能感知网络的环境信息和分辨当前的网络状态,并根据这些状态进行相应的规划、决策和响应。WCN主要应用于机会频谱接入(Opportunistic Spectrum Access)主用户(合法的授权用户,具有较高的优先权接入频谱),而次用户(具有认知功能的非授权用户)通过智能感知周围的无线环境,并在对主用户不造成有害干扰的情况下机会接入授权频谱。     

认知无线电路由信道选择研究

0引言 随着无线电与移动通信的快速发展,频谱资源变得越来越紧缺,为了提高频谱资源的利用率,2003年FCC报告提出了认知无线电的概念,致力于解决频谱稀缺的问题。在认知无线电网络里,频谱随着时间、空间是动态变化的,当前更多的研究集中于物理层和MAC（medium access cwntrol）层。     

认知无线电网络中基于均方误差的预编码设计

基于认知无线电的概念,研究了一个多中继的认知无线电场景,设计了基站与中继的预编码矩阵,来最小化具有最大均方误差(MSE)的次用户的MSE值,同时保证主用户的MSE小于一定的阈值且中继的功率满足约束条件,将此优化问题转化为一个凸优化问题,并通过凸优化软件包来获得基站和中继预编码矩阵的最优数值解。最后,仿真结果验证了所提方案的有效性。     

认知无线网络中信道选择算法研究

研究认知无线网络中认知用户（secondary user,SU）的信道选择策略。在每个信道上,由于主用户（primary user,PU）返回的概率不相同,因此SU需要接入一个成功传输概率最大的信道,以尽量避免与PU发生冲突。提出了一个基于EWA学习的信道选择算法,仿真结果表明,SU通过学习历史信道选择的经验,能自适应地选择可用性最好的信道,从而最小化与PU发生冲突的概率,有效地降低了SU进行信道切换的可能性。     

认知中继网络中的信道分配方法研究

认知中继网络中,对信道进行分配可以有效地提高端到端吞吐量。对三节点认知中继网络下的信道分配进行了研究。中继节点采用解码转发协议时,提出了一种次优的分配方法,将信道按信道增益排序,然后逐个地分配中继信道。中继节点采用放大转发协议时,给出了最优的信道分配方法,提出了一种次优的信道分配方法。次优方法逐个地比较中继信道采用传统协作方式传输时的端到端吞吐量、分配为双跳信道S-R和R-D链路时的端到端吞吐量完成分配。和最优方法相比,两种次优方法以较小的性能损失换取了计算复杂度的降低。给出了数值仿真,比较了两种传输方式下的端到端吞吐量性能,验证了以上方法的有效性。通过对比仿真时间,比较了最优方法和次优方法的计算复杂度。给定信道总数,对次优方法下信道分配后的比例进行了仿真,发现待分配中继信道以1/3的比例分配为直传信道;而在放大转发下,待分配中继信道几乎不被分配为双跳信道。      

认知无线电技术的信道交汇策略

随着网络技术的发展,无线设备的大量增加,为频谱资源的使用带来了极大的压力。频谱资源利用率低让网络发展进入了一个停滞期。但随着认知无线电技术的提出,与其在信道交汇中的应用,改变了网络频谱资源使用不均衡的现状,推动了网络技术的发展。本文对认知无线电技术与信道交汇的基本内涵分别进行了阐述,说明认知无线电技术与信道交汇之间的关系,进而提出了认知无线电技术的信道交汇策略,从调整信道算法、整合频谱资源、重构信道交汇方向等方面展开论述,旨在促进信道交汇,促进网络技术的发展。     

基于改进的匈牙利认知无线电信道分配算法

在认知无线网络(CRN)中,合理优化的资源分配可以提高网络的吞吐量。匈牙利算法因其在解决目标分配问题上不但避免程序陷入无限循环而且能够求得全局最优解而成为主流算法之一,但其存在时间复杂度较高且保持不变的问题。因此,文中提出一种改进的匈牙利信道分配算法。这种算法基于成本的方式进行子信道分配,根据带宽足迹(F)的差值来更新迭代中的子信道数量,从第二次迭代起利用本地成本信息降低算法的复杂度。最后仿真表明所提出的算法有效性。     

Orthogonal spectral precoder for minimizing adjacent channel leakage ratio in OFDM based cognitive radio

One of the major drawback of an orthogonal frequency division multiplexing based cognitive radio is high out‐of‐band leakage that can severely affect primary users operating in adjacent bands. The paper aims to design a new spectral precoding scheme that minimizes Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR) while retaining the orthogonality among data symbols. The problem is formulated as trace ratio minimization subjected to unitary constraint that can be effectively solved using iterative methods. The proposed precoder's error performance is similar to uncoded orthogonal frequency division multiplexing system due to orthogonal multiplexing. Also, it is practically realizable due to lower complexity. The scheme also extends for distinct ACLR requirements in upper and lower adjacent bands. A relative important factor is introduced so as to flexibly control the interference leakage in upper and lower adjacent channels. An algorithm is suggested for choosing suitable values of this factor. Simulation results display the superiority of proposed scheme over existing techniques in terms of ACLR and throughput. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于SLNR预编码的感知无线电技术

感知无线电技术允许多个感知用户之间公平协调共享频谱,由于基站在同一频率同一时隙下可以和几个移动终端同时通信,这将引起用户间的共信道干扰（CCI）。本文引入了预编码的思想,多个感知用户感知并共享频谱时在发射端加入预编码矩阵,基于信漏噪比（SLNR）的预编码同时消除了共信道干扰（CCI）和噪声,提高了感知系统性能。仿真结果说明采用了基于SLNR的预编码后系统性能得到了明显改善,且发射天线数越多,系统性能越好。     

认知无线电技术及在军事通信中的应用

认知无线电是通信领域在软件无线电概念之后出现的又一新概念,其主要关注于系统通过感知操作环境的变化调整系统工作参数。叙述了认知无线电的概念及与软件无线电的关系,对其构架和关键技术进行了介绍,并分析了认知无线电在军事通信领域的优势及面临的挑战,对于我军通信系统的升级建设具有积极作用。     

Precoding with interference suppression sequence scheme for OFDM-based cognitive radio systems

Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)is considered to be one of the promising schemes for cognitive radios(CR)systems,due to its flexibility in spectrum shaping.However,the traditional way of spectrum-notching failed to suppress out-of-band leakage enough,resulting in interference with licensed users(LUs).A novel spectrum shaping scheme is proposed in this article,where a precoder with interference suppression sequence(ISS)is for the first time introduced for shaping the spectrum of OFDM signals in OFDM-based CR systems.The precoder matrix together with ISS matrix is obtained by minimizing the power of out-of-band interference,which results in the sufficient interference suppression of OFDM signal to LUs.Analysis and simulation results show that the proposed scheme can significantly suppress the interference power to LUs at a little cost of precoding efficiency.Meanwhile,the peak-to-average-power-ratio(PAPR)is invariable and the bit-error-rate(BER)performance over Rayleigh fading channel is improved.     

认知网络中基于最大和速率的协同通信方案

为了提高认知无线网络主用户通信与次用户通信的和速率,提出了一种新的协同通信方案.该方案中主用户通过机会选择次用户是否协同自身数据传输、允许通信的次用户通过匹配最佳可用信道来最大化认知无线网络的和速率.通过建模将该和速率最大化问题表示为一个组合优化问题,进一步将问题转化为了一个等价的标准指派问题,从而提出了基于匈牙利算法的协同通信方案.仿真结果表明,所提方案显著提高了主次用户的和速率.     

Cognitive radio adaptation using particle swarm optimization

One of the basic capabilities of cognitive radio is to adapt the radio parameters according to the changing environment and user needs. This paper proposes a new adaptation method which uses particle swarm optimization (PSO) to optimize cognitive radio parameters given a set of objectives. The procedure of the proposed method is presented and multicarrier system is used for simulation analysis. Experimental results show that the proposed method performs far better than genetic algorithm (GA)‐based adaptation method in terms of convergence speed, converged fitness values, and stability. The proposed method can also provide the tradeoffs of the objective functions, and the resulting parameter configuration is consistent with the weights of the objective functions. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

采用两种信道接入机制的认知无线电网络

时隙Aloha和CSMA是有效的随机接入协议,它们能组成更先进的媒体接入协议。研究了采用时隙Aloha和CSMA的认知无线电网络。其中,主用户比次用户有更高的优先权,次用户需检测信道,避免干扰主用户。因此,主用户采用时隙Aloha接入信道,次用户采用CSMA感知时隙Aloha的时隙,在空闲时隙传输数据包。     

Adaptive channel selection and slot length configuration in cognitive radio

This paper investigates the channel selection and slot time configuration in a cognitive radio network with a number of potential channels. Each channel alternates between ON state (i.e., the primary user is using the channel) and OFF state (i.e., the primary user does not use the channel), and the state evolution process is modeled as a continuous‐time Markov process. The traffic parameters (the transition rates) of the Markov process also evolve with time, modeled as a discrete‐time Markov process. A secondary user adopts a slotted structure with dynamic slot length. At each slot, the secondary user needs to determine which channel to sense and, if the channel is sensed idle, how long the slot length should be. Considering both the amount of data that the secondary user can transmit and the duration when the secondary user interferes with primary activities, a reward definition is given. Based on the reward definition, an adaptive channel selection and slot length configuration method is proposed, which includes a reward maximization procedure to maximize the achieved reward and an update procedure for the channel state belief vector and traffic parameter state belief vector. Numerical results are given to demonstrate the effectiveness and features of the proposed method. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

认知无线网络中功率和信道接入的联合优化

在认知无线网络中,针对系统中所有用户能否接入同一信道进行通信的问题,提出了适用于不同情形的联合优化方案.在系统不可行的情形下,提出了联合优化功率和接入控制的方案.由于接入控制是NP问题,于是利用所提LP-PSO算法来实现优化控制,并分析和证明了所提算法的收敛性.在系统可行的情形下,提出了联合优化功率和传输速率分配的方案,通过改进拉格朗日对偶(Lagrange duality)算法来实现优化控制.数值结果分析表明,相比其他接入控制算法,虽然所提算法的时间复杂度有所增加但能够快速收敛,在有效地提高接入量的同时还能降低功率消耗,并能使传输速率得到更公平的分配.