非理想频谱检测对主用户干扰的性能分析

实际中认知中继网络的频谱检测不可能完全正确检测频谱状态,次级用户传输会对主用户传输产生干扰。在分布式协作频谱检测和集中式协作频谱检测情况下,研究了认知中继网络中非理想频谱检测对主用户干扰性能的影响。在瑞利信道下推导了非理想频谱检测条件下主用户干扰概率的数学表达式。最后,仿真结果证明了理论分析的合理性,并表明非理想频谱检测会对主用户产生较大干扰,而中继节点数目的增加可以明显降低干扰概率。     

认知中继网络中基于频谱感知的自适应功率控制策略

针对采用联合overlay和underlay频谱共享模式的认知中继网络,基于频谱感知结果和干扰信道条件,提出了自适应功率控制策略,从理论上分析了次用户的中断概率。通过Monte-Carlo仿真,与单一overlay或underlay频谱共享模式和固定功率控制方案下次用户的中断性能进行了比较。仿真结果表明,采用自适应功率控制方案,在相同中断概率条件下,次用户对主用户的干扰概率降低了70%~80%;在相同干扰概率条件下,次用户的中断概率降低了1~2个数量级,频谱共享性能得到了有效提高。     

认知频谱共享系统最大比例合并分集的性能分析

研究了一个认知频谱共享系统,该系统是由一个次用户发射机、一个次用户接收机和一对主用户发射机和接收机组成,次用户接收机利用最大比合并策略提高系统性能。首先分析了来自主用户发射机的干扰对频谱共享系统中断概率的影响。经过一些运算得到了中断概率确切的封闭表达式,为评价系统关键参数的联合作用提供了有效手段,如次用户接收机天线的数目、次用户最大的发射功率、干扰温度限制以及主用户发射功率等。另外,还对系统中断概率的渐近性能进行了研究,揭示了次用户系统中断概率具有饱和现象。最后,分析了该系统分集复用增益。仿真结果表明,该中断概率确切封闭表达式与Monte Carlo仿真结果非常吻合,干扰温度约束和主用户的干扰对中断概率具有显著的不利影响,增加次用户接收机的天线数目可提高系统性能。     

协作多组多播认知无线网络的资源优化配置

考虑到无线电频谱资源日益紧缺,提出了一种基于组间组内协作传输的多播组新机制,涉及多个多播组并使用同一频谱资源以协作方式传输信息。基于认知无线网络中该机制,研究了系统的资源优化配置,理论分析得出了功率分配方案,进而讨论了系统加权总传输速率的优化,同时考虑了主用户和认知用户之间信号干扰及功率限制对传输速率的影响,最优化用户性能。仿真结果表明,优化方案下多播组传输速率随用户人数的增加而上升,达到最优化用户服务质量;当功率限制时,通过设置加权因子,能够保证主用户拥有良好的通信性能。     

基于DOA估计的认知无线网络频谱感知

认知无线电技术中频谱感知性能的优劣直接影响认知通信系统的性能。针对该特点提出了认知无线电网络中基于波达方向（DOA）估计的主用户频谱感知模型,即单主用户多次用户和多主用户多次用户的系统模型,选取基于特征分解的多重信号分类（MUSIC）算法分析两种模型的感知性能,包括虚警概率、漏检概率、最小总错误概率、算法复杂度等,获得了闭值表达式,最后在两种模型下对算法进行了仿真。仿真结果表明：各参数主要影响虚警概率,而漏检概率几乎不受影响,验证了方法的有效性。     

多天线频谱共享认知网络保密中断概率分析

针对单输入多输出认知无线电网络，研究了瑞利衰落信道下采用最大比合并时保密中断性能。在所研究的系统中，次用户发射机发送机密信息给另一个次用户接收机，次用户接收机配备多个天线并且采用最大比例合并多个接收信号。同时，拥有多个天线窃听者也采用最大比合并方案偷听次用户发射机和次用户接收机之间传送的信息。频谱共享下次用户发射机工作时必须保证主用户的服务质量。推导了保密中断概率的精确表达式，分析了系统保密中断概率渐近性能。仿真结果验证了分析的正确性。     

认知选择协同分集任意信噪比中断概率的分析

选择中继已被证明是一种有效和实用的协作分集方法.但是,现有的分析主要集中在渐进高信噪比(SNR)区域,因此,研究认知选择协同分集系统任意信噪比的中断概率具有现实意义.推导了瑞利衰落信道选择中继协议的中断概率解析式,并进行了仿真.仿真结果表明,选择中继协议在任意信噪比情况下,增加中继节点可降低中断概率,而解码中继协议(DF)在低、中信噪比情况下不一定降低中断概率;同时,选择中继协议的中断性能和分集增益随频谱空穴检测能力的提高而增强.     

伺机频谱接入协同分集的中断概率

固定频谱分配政策导致频谱使用率低,为克服这一缺点,人们提出使用认知无线电技术实现伺机频谱接入,从而有效利用频谱空穴.分析了一个解码转发协作网络真实的中断概率,并且推导了独立等同、独立非等同两种瑞利信道下的中断概率,最后进行了仿真和分析.     

认知无线电的合作频谱检测分析

认知用户需要持续快速地检测主用户的出现,对基于认知无线电的合作频谱检测机制进行了分析。在理想的两用户网络中,认知用户采用合作机制可以提高系统的平均侦测时间。在多认知用户网络中,参与合作的用户越多,单个认知用户对主用户的侦测概率越高。对于多用户网络,还考虑了整体的实现。     

主用户活跃性下的多功率分配策略

考虑到认知用户在信息传输过程中主用户的状态可能随时变化,提出了一种新的功率分配模式——多功率分配策略。在基于频谱感知的系统模型中,以认知系统的吞吐量为目标函数,得出了主用户感知过程的多种状态,并分配三种不同的功率,最大化认知系统的容量。仿真结果表明,随着主用户活跃指数的逐渐提高,所提新模型的功率分配策略要优于传统方法。同时分析了新的功率分配下平均干扰功率与主用户接收端的信噪比对系统吞吐量和最优感知时间的影响,进一步验证了所提出新策略的有效性。 〖HT5H〗关键词：〖HT5K〗认知无线电;主用户活跃;频谱感知分配;多功率分配;吞吐量最大化     

SR架构下的软件定义信息中心网络概率路由策略

传统的TCP/IP路由以IP地址为中心,信息传输效率低下,难以满足网络用户需求。信息中心网络（Information-Centric Network,ICN）开始成为研究热点,ICN以内容为中心,可以高效传输信息。为了利用软件定义网络（Software Defined Network,SDN）和分段路由技术的优势,提高SDN控制器效率,减少网络传输时延,提出了一种可以应用于ICN的集中式架构。为进一步利用无标度网络对ICN进行建模,提出了一种基于数控分离的自适应概率路由算法。该算法通过迭代的方法调节数据包在节点发送的概率,使网络获取更佳性能。仿真结果表明,与最短路径算法和效率路由算法相比,该算法可以提升网络容量,有效降低平均路径长度。     

基于深度强化学习的协作通信中继选择

协作通信是无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)实现数据可靠传输的关键技术，而协作通信技术的关键在于中继方案的选择。为此，提出了一种基于深度强化学习的协作通信中继选择算法(Deep Q-Learning Based Relay Selection Scheme,DQ-RSS)。首先，将WSN中具有中继选择的协作通信过程建模为马尔科夫决策过程，并采用Q学习在未知网络模型的情况下获取最佳中继选择策略；其次，针对高维状态空间下Q学习收敛时间长的问题，采用DQN(Deep-Q-Net)算法来加速Q学习的收敛。对比仿真实验结果表明，DQ-RSS在中断概率、系统容量和能耗方面均优于现有的中继选择方案，且能够有效节省收敛时间。     

双向多中继协同通信系统的性能分析

针对频率非选择性瑞利衰落信道,研究了双向多中继协同通信模型的系统性能。首先,基于模型的信号传输过程分析了系统的信道容量;然后,根据接收信噪比的累积分布函数推导了系统中断概率的闭合上界表达式;进一步在MPSK调制方式下,通过计算在高信噪比条件下的矩母函数,推导了平均误码率的闭合表达式。仿真结果验证了理论推导的正确性,并且表明双向多中继模型的中断概率和平均误码率两项性能指标都优于双向单中继模型。     

基于网络编码的用户协作分集系统性能分析

针对非协作通信和传统协作通信系统不能达到高天线分集增益的问题,提出基于网络 编码的用户协作系统模型。研究了基于网络编码不同协作用户的天线分集增益,并分析非协 作机制、传统用户协作机制和基于网络编码用户协作机制的中断概率。理论分析和系统仿真 表明,基于网络编码的用户协作系统能显著降低系统中断概率,获得更大的分集增益,且协 作用户数越多,系统分集度越好。     

邻频干扰对跳频系统中断概率的影响

在已知台站布置的跳频系统中,针对邻频干扰对系统中断概率的影响,分析了接收端信干噪比（SINR）的分布函数,得到了以信道参数、干扰台站数和可用频点数为变量的中断概率公式。理论计算和仿真结果表明,信道参数、干扰台站数是影响中断概率的主要因素,可用频点数与中断概率有类反比的关系。该结果为跳频系统的性能分析和台站布置提供了指导。     

一种利用机器学习优化MIMO窃听信道天线选择的方法

为保障多输入多输出窃听信道系统中信息传输的保密性，提出了一种基于机器学习的天线选择方案。首先利用机器学习解决分类问题准确率高、处理大数据高效这一优势，设计了基于奇异值分解的特征值提取、基于信干噪比的标签赋值方案，建立了k最近邻分类器和逻辑回归分类器选择最优天线最大化保密性能（可达保密速率和保密中断概率）。与传统天线选择方案相比，所提方案获得了几乎一致的保密性能，并且大幅降低了系统的选择复杂度和误比特率。     

WMN多路径路由算法安全性分析与仿真

高效、安全的路由机制是保证无线网状网络(WMN)正常工作的一个重要因素。对WMN中的多径路由(MPR)算法进行了研究。由于MPR算法存在路由分离性约束,提出了一种基于转移概率的随机路由(SR)算法,并对这两种算法进行了仿真。仿真结果表明:在节点转发次数的标准方差和最高截获率两个性能指标方面,SR算法均优于MPR算法,这说明与MPR算法相比,所提算法进一步增强了WMN网络的路由安全性。     

改善系统中断速率的一种新虚拟接收天线方案

在发射分集系统中,使用虚接收天线技术将时间分集转化为虚接 收天线分集,以提高信道的秩,可以有效提高系统中断速率,这十分适用于某些需要能够在 较低的中断概率下以一定的传输速率进行通信的系统。已有的研究是将同样的数据在两个时 隙内重复发送以形成虚接收天线,而这使得传输效率下降了一半。为改善性能,提出了一种 新的虚接收天线方案,不再简单地重复发送,而用一个时隙发送前两个时隙数据的和,从而 提高传输效率。分析和仿真表明,新方案可以提供与重复发送方案相同的分集阶数,而且相 对于重复发送方案,新方案可以更有效地提高系统中断速率,并且遍历容量也相应提高。     

码分多址星形卫星数据网的功率控制研究

２０００年４月以来纳斯达克指数的下跌有多方面原因，本文认为其本质是对前期网络经济过热的适度降温，并不能就此否定新经济的存在。美国信息技术产业的创新引发的这一轮经济增长还将继续，我国可从美国经济中得到启示，把握机会加入这一轮经济长波，实现经济的腾飞。