關(guān)于博弈論認(rèn)知mimo波束成形算法的分析

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1、獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得桂林電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名:日期:關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解桂林電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位

2、屬桂林電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表論文或使用論文工作成果時署名單位仍然為桂林電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱和借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:日期:導(dǎo)師簽名:日期:萬方數(shù)據(jù)摘要摘要在無線通信技術(shù)迅猛發(fā)展與廣泛應(yīng)用的今天,有限的頻譜資源和傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式,致使大部分授權(quán)頻段利用率低下及頻譜資源的浪費(fèi)。認(rèn)知無線電技術(shù)的提出,解決了頻譜資源不足的瓶頸問題,它通過動

3、態(tài)頻譜管理能夠有效提高現(xiàn)有頻譜利用率。為了能夠提高系統(tǒng)的容量,在認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中引入MIMO技術(shù),可以降低傳輸路徑的損耗,提高系統(tǒng)的分集增益,從而提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。波束成形技術(shù)能有效地減少認(rèn)知用戶對主用戶干擾以及減少認(rèn)知用戶之間的相互干擾,最終達(dá)到提高系統(tǒng)吞吐量的目的。本論文首先對經(jīng)典的認(rèn)知MIMO無線電系統(tǒng)中下行鏈路發(fā)射波束成形模型進(jìn)行了研究,并將博弈論模型引入到認(rèn)知MIMO無線電系統(tǒng)中,提出認(rèn)知MIMO無線電系統(tǒng)中下行鏈路發(fā)射波束成形算法。在此算法中,為認(rèn)知用戶重新設(shè)計了代價函數(shù),利用迭代法得出此代價函數(shù)納什均衡點(diǎn)收斂,并證明納什

4、均衡點(diǎn)的存在性和唯一性。保證認(rèn)知用戶對主用戶的干擾在門限之內(nèi),及最大化認(rèn)知用戶之間的信漏比(SLNR)即最大化認(rèn)知用戶的有用信號功率,減小對其他用戶的干擾功率,使整個認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)達(dá)到和效用函數(shù)最大化,并大幅提升了收斂速度,提高了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中用戶的整體收益。對于認(rèn)知MIMO系統(tǒng)在非完美信道的情況時,可以通過三個步驟解決問題:首先,通過限制認(rèn)知用戶對主用戶的干擾;其次,在利用信漏比(SLNR)控制認(rèn)知戶之間的干擾;最后,借助認(rèn)知用戶的代價因子提出新的效用函數(shù),目的是使得這個效用函數(shù)能夠取得一個最大的和速率。最終仿真的結(jié)果證明了,通過設(shè)置合適的代

5、價因子和信道估計誤差,能夠使得效用函數(shù)在很少的迭代次數(shù)時即可收斂,即最大和速率。仿真結(jié)果還滿足了系統(tǒng)設(shè)計要求,即主、認(rèn)知用戶雙方的整體收益提升。關(guān)鍵詞:認(rèn)知無線電;多輸入多輸出;波束成形;信漏比;博弈論–I–萬方數(shù)據(jù)AbstractAbstractWiththerapidlydevelopingandwidelybeingappliedofwirelesscommunicationtechnologytoday,thelimitedspectrumresourcesandthetraditionalwayoffixedspectrumall

6、ocationleadalowutilizationrateofauthorizedfrequencyspectrumandawasteofspectrumresources.Cognitiveradiotechnologyputforwardtosolvethebottleneckproblemofthespectrumresourcesshortage.Itcaneffectivelyimprovetheexistingspectrumutilizationratethroughdynamicspectrummanagement.Ino

7、rdertoimprovesystemcapacity,MIMOtechnology,whichcanreducethewastageofthetransmissionpath,improvethediversitygainofthesystem,soastoimprovethedatatransferrateofthesystem,isintroducedinthecognitiveradionetwork.Beamformingtechniquecaneffectivelyreducetheinterferenceofcognitive

8、userstoprimaryusersandmutualinterferencebetweencognitiveusers,andultimatelyachievethegoal

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