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基于深度强化学习的IRS辅助认知无线电系统波束成形算法 被引量:2
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作者 李国权 程涛 +2 位作者 郭永存 庞宇 林金朝 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期657-665,共9页
为进一步提升多用户无线通信系统的频谱利用率,该文提出了一种基于深度强化学习的智能反射面(IRS)辅助认知无线电网络次用户和速率最大化算法。首先在考虑次基站最大发射功率约束、次基站对主用户的干扰容限约束以及IRS相移矩阵单位模... 为进一步提升多用户无线通信系统的频谱利用率,该文提出了一种基于深度强化学习的智能反射面(IRS)辅助认知无线电网络次用户和速率最大化算法。首先在考虑次基站最大发射功率约束、次基站对主用户的干扰容限约束以及IRS相移矩阵单位模量约束的情况下,建立一个联合优化次基站波束成形和IRS相移矩阵的资源分配模型;然后提出了一种基于深度确定性策略梯度的主被动波束成形算法,联合进行变量优化以最大化次用户和速率。仿真结果表明,所提算法相对于传统优化算法在和速率性能接近的情况下具有更低的时间复杂度。 展开更多
关键词 智能反射面 认知无线电 深度强化学习 波束成形
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基于认知无线电的分步式博弈低轨卫星频谱共享策略研究
2
作者 刘元媛 李伟 +4 位作者 肖鑫 靳若凡 林辉 周平 钟明权 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第4期724-732,共9页
研究低轨多星座非同频使用下的动态频谱分配策略,提出认知无线电系统中基于分步式博弈的多低轨卫星空闲频谱动态匹配算法。算法第一层基于高低优先级星座间完全信息动态非合作博弈,以纳什均衡获取增大频谱利用率的共享策略;第二层构建... 研究低轨多星座非同频使用下的动态频谱分配策略,提出认知无线电系统中基于分步式博弈的多低轨卫星空闲频谱动态匹配算法。算法第一层基于高低优先级星座间完全信息动态非合作博弈,以纳什均衡获取增大频谱利用率的共享策略;第二层构建多个低优先级星座需求与高优先级星座空闲频谱间非完全信息双边竞价拍卖博弈模型,结合贪婪算法局部最优解出全局最优的特性,在时域和频域实现了空闲频谱利用率的显著提升。 展开更多
关键词 动态频谱分配策略 认知无线电 博弈论 频谱利用率
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认知无线电网络信道交汇研究综述 被引量:17
3
作者 刘权 赵光胜 +1 位作者 王晓东 周兴铭 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期606-630,共25页
认知无线电技术被认为是解决目前频谱资源利用率低下问题最有前景的技术,基于该技术,认知无线电网络采用动态频谱接入方式有效地提高了授权频段的利用率.然而,动态变化的信道可用性极大地增加了认知无线电网络组网的难度.信道交汇旨在... 认知无线电技术被认为是解决目前频谱资源利用率低下问题最有前景的技术,基于该技术,认知无线电网络采用动态频谱接入方式有效地提高了授权频段的利用率.然而,动态变化的信道可用性极大地增加了认知无线电网络组网的难度.信道交汇旨在为用户通信提供公共传输媒介,是实现无线网络组网的基础.介绍了认知无线电网络信道交汇的基本概念和特点,并阐述了信道交汇策略设计面临的挑战以及应考虑的性能指标.提出了信道交汇策略的分类标准和系统模型,根据该分类标准,详细剖析了当前信道交汇策略相关的研究工作.最后,讨论了认知无线电网络信道交汇研究的开放性问题,以期为未来的研究指出可能的方向和重点. 展开更多
关键词 认知无线电 认知无线电网络 动态频谱接入 信道交汇 组网
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Ad Hoc认知无线电网络中基于博弈论的公共信道建立算法 被引量:7
4
作者 韩小博 罗涛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1699-1704,共6页
结合博弈论,论文首先提出一种基于博弈论的适用于认知Ad Hoc网络的公共信道建立算法,但该算法并不保证认知用户总是能够收敛到同一公共信道.随后,论文提出两种可收敛的改进算法.仿真结果表明改进算法能够适应不同的网络环境,使用户通过... 结合博弈论,论文首先提出一种基于博弈论的适用于认知Ad Hoc网络的公共信道建立算法,但该算法并不保证认知用户总是能够收敛到同一公共信道.随后,论文提出两种可收敛的改进算法.仿真结果表明改进算法能够适应不同的网络环境,使用户通过博弈过程最终收敛到同一个空闲信道上,完成公共信道的建立,并能在一定程度上保证信道质量.最后,论文对算法的收敛性进行了论证. 展开更多
关键词 博弈论 动态 AD Hoc认知无线电网络 认知无线电
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认知无线电网络中频谱分配算法 被引量:55
5
作者 王钦辉 叶保留 +3 位作者 田宇 李文中 陆桑璐 陈道蓄 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期147-154,共8页
随着新型无线业务的不断发展,频谱供需矛盾日益明显.认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱供需矛盾的重要途径,近年来相关研究受到了广泛关注.本文对认知无线电网络中的频谱分配研究进展进行了分析.论文首先介绍了认知无... 随着新型无线业务的不断发展,频谱供需矛盾日益明显.认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱供需矛盾的重要途径,近年来相关研究受到了广泛关注.本文对认知无线电网络中的频谱分配研究进展进行了分析.论文首先介绍了认知无线电网络的技术背景,分析了认知无线电网络中频谱分配的关键问题和算法设计目标.在此基础上总结了主流频谱分配模型的设计思想与技术特点,并详细描述了各模型经典分配算法的实现机制.最后,对频谱分配研究趋势进行了展望. 展开更多
关键词 认知无线电网络 频谱分配 算法
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认知无线电中的并行频谱分配算法 被引量:59
6
作者 廖楚林 陈劼 +1 位作者 唐友喜 李少谦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1608-1611,共4页
该文通过对基于图论着色原理的开放式频谱分配算法的分析,提出了一种并行分配算法。在最大化系统效益的准则下,并行算法可以得到与CSGC(Color Sensitive Graph Coloring)算法相同的分配矩阵,但是却可以缩短分配周期,从而适应了认知无线... 该文通过对基于图论着色原理的开放式频谱分配算法的分析,提出了一种并行分配算法。在最大化系统效益的准则下,并行算法可以得到与CSGC(Color Sensitive Graph Coloring)算法相同的分配矩阵,但是却可以缩短分配周期,从而适应了认知无线电对环境的快速感知的要求。仿真结果分析验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 认知无线电 开放式频谱分配 图论着色 并行算法
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认知无线电中基于非合作博弈的功率分配方法 被引量:20
7
作者 杨春刚 李建东 +2 位作者 李维英 陈东 陈丹 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-4,27,共5页
提出了一种适合于认知无线电网络的功率控制方法.基于信扰比的代价函数,借助兼顾认知用户公平性的惩罚因子,构造一种新的支付函数.基于该支付函数提出了一种非合作博弈功率控制模型.结合博弈理论,证明了该博弈模型纳什均衡解的存... 提出了一种适合于认知无线电网络的功率控制方法.基于信扰比的代价函数,借助兼顾认知用户公平性的惩罚因子,构造一种新的支付函数.基于该支付函数提出了一种非合作博弈功率控制模型.结合博弈理论,证明了该博弈模型纳什均衡解的存在性和惟一性,同时得出该纳什均衡解是帕累托最优的.仿真结果表明,基于该博弈模型功率分配方法收敛性比传统算法好,通过设置合适的惩罚因子等参数,3~5次迭代即可收敛,满足系统实时性要求,同时系统通过量较传统算法有1~4倍的改善. 展开更多
关键词 认知无线电 非合作博弈功率控制 支付函数 纳什均衡
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认知无线电关键技术及应用的研究现状 被引量:34
8
作者 郭彩丽 张天魁 +1 位作者 曾志民 冯春燕 《电信科学》 北大核心 2006年第8期50-55,共6页
归纳了认知无线电功能的演进,讨论了其相关频谱政策和标准化工作的进展,并重点对频谱侦听和主用户检测、动态频谱分配、功率控制等关键技术及认知无线电在无线区域网、adhoc网络、UWB系统中应用的研究现状进行了分析。在此基础上探讨了... 归纳了认知无线电功能的演进,讨论了其相关频谱政策和标准化工作的进展,并重点对频谱侦听和主用户检测、动态频谱分配、功率控制等关键技术及认知无线电在无线区域网、adhoc网络、UWB系统中应用的研究现状进行了分析。在此基础上探讨了认知无线电技术未来发展值得关注的热点问题。 展开更多
关键词 认知无线电 频谱侦听 主用户检测 动态频谱分配 功率控制
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认知无线电中非高斯噪声下数字调制信号识别方法 被引量:25
9
作者 刘明骞 李兵兵 +1 位作者 曹超凤 李钊 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期82-88,共7页
针对认知无线电系统中传统数字调制识别方法在非高斯Alpha稳定分布噪声下识别性能差、计算复杂度高的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱相关系数的数字调制识别新方法。该方法提取分数低阶循环谱截面和频率谱截面以及其投影面的5个相... 针对认知无线电系统中传统数字调制识别方法在非高斯Alpha稳定分布噪声下识别性能差、计算复杂度高的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱相关系数的数字调制识别新方法。该方法提取分数低阶循环谱截面和频率谱截面以及其投影面的5个相关系数作为识别特征参数,并采用判决树分类器,实现了非高斯噪声下数字调制信号识别。仿真结果表明,在非高斯Alpha稳定分布噪声下,该识别方法不仅具有较高的识别率和良好的稳健性并且计算复杂度更低,更适合于认知无线电系统。 展开更多
关键词 认知无线电 调制识别 ALPHA稳定分布 分数低阶循环谱 相关系数
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基于认知无线电技术的动态频谱分配方案研究 被引量:15
10
作者 葛雨明 孙毅 +2 位作者 蒋海 李军 李忠诚 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期446-453,共8页
随着物联网的发展,人们能够更加方便快捷地利用智能终端,随时随地接入到无线网络中进行业务数据传输.然而,激增的移动用户数量和业务的带宽需求,使得无线频谱资源日益稀缺,现有固定式频谱分配方案面临巨大挑战.面向物联网发展,如何满足... 随着物联网的发展,人们能够更加方便快捷地利用智能终端,随时随地接入到无线网络中进行业务数据传输.然而,激增的移动用户数量和业务的带宽需求,使得无线频谱资源日益稀缺,现有固定式频谱分配方案面临巨大挑战.面向物联网发展,如何满足用户的高移动性和呈爆炸式增长的业务传输需求成为物联网研究的重点.认知无线电技术,一方面允许用户终端自适应感知所处环境的频谱资源空闲信息,为用户营造一个无缝的接入环境,保证用户的高移动性;另一方面通过动态频谱分配有效地解决了频谱资源稀缺和现有授权频谱资源利用率低的问题,为用户的海量数据传输提供保证.作者基于认知无线电技术,提出了一个用户终端和网络端共同参与决策的两级动态频谱分配框架结构,并提出了两级动态频谱分配方案.该方案设计包含:空闲频谱资源排序选择算法和集中式的联合优化匹配算法.通过用户终端和网络端的协同工作,文中所提出的两级动态频谱分配方案能够有效满足用户的高移动性和业务传输服务质量需求,实现空闲频谱资源利用率和频谱间切换概率的联合优化,为移动用户的海量数据传输提供保证.仿真实验结果表明,与传统图匹配方法相比较,该方案能够平均提高全网服务质量有效吞吐量70%,平均降低频谱间切换概率56%. 展开更多
关键词 物联网 认知无线电 动态频谱分配 服务质量
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基于联盟构造博弈的认知无线电网络分布式多目标协作感知算法 被引量:13
11
作者 杨威 班冬松 +2 位作者 管东林 叶锡庆 窦文华 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期730-740,共11页
协作感知技术可提高认知无线电网络中的频谱资源利用率,但网络节点在形成协作感知联盟的同时也不可避免地引入了额外开销,联盟内节点总希望用较少的额外能量开销达到较大的吞吐量期望.为此,文中提出了协作感知系统的多目标非线性优化问... 协作感知技术可提高认知无线电网络中的频谱资源利用率,但网络节点在形成协作感知联盟的同时也不可避免地引入了额外开销,联盟内节点总希望用较少的额外能量开销达到较大的吞吐量期望.为此,文中提出了协作感知系统的多目标非线性优化问题,然后基于联盟博弈理论为该问题构建了一个不可转移支付的联盟构造博弈模型,在其核心的支付函数的设计中,采用线性加权和的方法同时考虑了节点吞吐量期望和能量消耗两个优化目标.基于该函数,提出了一种分布式多目标联盟构造算法DMCF,其核心是根据优超算子所定义的联盟的帕累托顺序,循环地对联盟进行合并和分裂操作.此外,还证明了DMCF的收敛性和最终联盟划分的稳定性.仿真实验的结果表明,DMCF可有效解决提出的多目标优化问题,与一种分布式随机联盟构造算法DRCF相比,DMCF总能使节点消耗较少能量却达到相对较大的吞吐量期望.在不同网络规模下,DMCF可获得的节点平均吞吐量期望可提升约7.5%,而节点平均能量消耗却可降低约70%. 展开更多
关键词 认知无线电网络 协作感知 多目标优化 联盟构造博弈 分布式算法
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认知无线电安全关键技术研究 被引量:18
12
作者 周贤伟 辛晓瑜 +1 位作者 王丽娜 薛楠 《电信科学》 北大核心 2008年第2期72-77,共6页
认知无线电网络由于引入了频谱感知、动态频谱接入等技术,带来了除传统无线网络之外的各种安全威胁问题。本文首先介绍了模仿主用户攻击、干扰主用户、公共控制信道干扰、自私行为等认知无线电特有的攻击,以及存在于认知无线电网络的传... 认知无线电网络由于引入了频谱感知、动态频谱接入等技术,带来了除传统无线网络之外的各种安全威胁问题。本文首先介绍了模仿主用户攻击、干扰主用户、公共控制信道干扰、自私行为等认知无线电特有的攻击,以及存在于认知无线电网络的传统无线攻击;然后分别从几个研究方向讨论认知无线电现有的安全解决方案,并对每个研究方向的一些典型方案进行了分类论述;最后总结了目前认知无线电安全存在的问题并指出了今后研究的重要方向。 展开更多
关键词 认知无线电 网络安全 频谱感知 认证 密钥管理
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改进的认知无线电频谱共享博弈模型 被引量:33
13
作者 黄丽亚 刘臣 王锁萍 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期136-140,共5页
提出了一种改进的认知无线电频谱共享模型。该模型综合考虑了主用户的收益受到所有次用户请求带宽的影响,以及每个次用户的收益受到其他次用户请求带宽的影响;同时,与次用户竞争的主用户能够通过选择最佳带宽定价来获得最大的收益,相互... 提出了一种改进的认知无线电频谱共享模型。该模型综合考虑了主用户的收益受到所有次用户请求带宽的影响,以及每个次用户的收益受到其他次用户请求带宽的影响;同时,与次用户竞争的主用户能够通过选择最佳带宽定价来获得最大的收益,相互竞争或合作的次用户通过从有限的频谱中改变请求频谱带宽来获得最大收益。对改进模型的静态博弈、动态博弈及其稳定性、帕累托最优等特性的仿真结果证明该模型适应实际情况。 展开更多
关键词 认知无线电 频谱共享 博弈论 Cournot博弈
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认知无线电研究综述 被引量:17
14
作者 周贤伟 孟潭 +2 位作者 王丽娜 张雪松 李超 《电讯技术》 2006年第6期1-6,共6页
认知无线电是一种可通过与其运行环境交互而改变其发射机参数的无线电,它可以提高频谱的利用率,特别是可让未授权用户使用授权用户的频谱,此外,它还为网络及终端提供了更高的灵活性。文中在描述认知无线电定义和概念模型的基础上,分析... 认知无线电是一种可通过与其运行环境交互而改变其发射机参数的无线电,它可以提高频谱的利用率,特别是可让未授权用户使用授权用户的频谱,此外,它还为网络及终端提供了更高的灵活性。文中在描述认知无线电定义和概念模型的基础上,分析其特点和性能评估参数,结合已有研究,讨论了干扰温度、频谱汇聚共享、动态频谱管理等关键问题,并介绍了目前的研究进展。最后,针对应用需求,提出了几点研究设想。 展开更多
关键词 认知无线电 软件无线电 概念模型 干扰温度 频谱汇聚共享 动态频谱管理
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认知无线电网络中基于图着色的动态频谱分配 被引量:11
15
作者 贾杰 王闯 +1 位作者 张朝阳 陈剑 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期336-339,共4页
动态频谱分配是解决认知无线电网络中频谱资源利用率低下的有效手段.针对现有频谱分配中认知用户"饿死"这一难点问题,以最大化系统接入率为目标,提出一种基于图着色的动态频谱分配算法.构造了基于图着色模型的效能函数,通过... 动态频谱分配是解决认知无线电网络中频谱资源利用率低下的有效手段.针对现有频谱分配中认知用户"饿死"这一难点问题,以最大化系统接入率为目标,提出一种基于图着色的动态频谱分配算法.构造了基于图着色模型的效能函数,通过动态更新可用矩阵完成有效的频谱分配.一系列仿真实验表明,所提算法获得了较高的系统接入率,兼顾了系统的吞吐量和公平性,具有比现有算法更优的性能. 展开更多
关键词 认知无线电 频谱分配 图着色 系统接入率 公平性
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一种解决认知无线电网络模仿主用户攻击问题的方案 被引量:11
16
作者 薛楠 周贤伟 +2 位作者 辛晓瑜 李丹 杨桢 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第8期45-48,共4页
针对认知无线电网络中出现的模仿主用户攻击问题,提出一种基于HASH匹配技术的解决方案。当主用户网络工作时,主用户基站在要传输的数据上附加用于HASH计算的原始数据,然后将它们发送出去,认知用户先对接收到的那些原始数据做HASH计算,... 针对认知无线电网络中出现的模仿主用户攻击问题,提出一种基于HASH匹配技术的解决方案。当主用户网络工作时,主用户基站在要传输的数据上附加用于HASH计算的原始数据,然后将它们发送出去,认知用户先对接收到的那些原始数据做HASH计算,然后将计算结果同预先保留的HASH值相比较。如果匹配成功,则证明有主用户出现。方案充分利用HASH函数计算速度快的特点,保证认知用户及时切换频谱,避免干扰主用户正常工作,利用HASH函数单向不可逆的特点保证了方案的安全性。给出了具体的设计方案。通过与相关方案比较,该方案具有安全、高效、可行的特点,能有效解决认知用户网络中出现的模仿主用户攻击问题。 展开更多
关键词 认知无线电 模仿主用户攻击 网络安全 HASH
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一种新的认知无线电主用户信号识别方法 被引量:12
17
作者 王超 刘涛 +3 位作者 杜利平 杨桢 班晓娟 周贤伟 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1119-1123,共5页
频谱感知过程中的主用户识别是目前认知无线电研究的主要问题之一。利用主用户电台信号特征,提出一种新的、实用的认知无线电主用户识别方法。通过利用小波及聚类分析对电台开机或通信模式切换时产生的瞬态信号进行分析,提出了两个特征... 频谱感知过程中的主用户识别是目前认知无线电研究的主要问题之一。利用主用户电台信号特征,提出一种新的、实用的认知无线电主用户识别方法。通过利用小波及聚类分析对电台开机或通信模式切换时产生的瞬态信号进行分析,提出了两个特征指标用于电台的识别从而判断用户的身份。计算机仿真结果验证了该方法的可行性,并给出了下一步研究方向。 展开更多
关键词 认知无线电 模仿主用户 瞬态信号 小波变换 聚类
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基于干扰消减的认知无线电频谱分配算法 被引量:13
18
作者 杜文峰 刘亚涛 +1 位作者 明仲 隋银雪 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期106-114,共9页
在认知无线电网络的频谱分配过程基础上,提出了一种基于干扰消减的频谱分配算法。该算法通过将可用频谱分配给能够同时无干扰地接入同一频谱的所有认知用户来提高授权频谱的使用率。同时,该算法参考各个认知用户在初始阶段的可用频谱数... 在认知无线电网络的频谱分配过程基础上,提出了一种基于干扰消减的频谱分配算法。该算法通过将可用频谱分配给能够同时无干扰地接入同一频谱的所有认知用户来提高授权频谱的使用率。同时,该算法参考各个认知用户在初始阶段的可用频谱数量来为未分配到频谱资源的认知用户进行频谱分配,对频谱分配过程的公平性进行了优化。仿真结果表明,该算法能够在认知用户数量较多、可用频谱紧张的情况下获得较高的吞吐量。 展开更多
关键词 认知无线电 干扰消减 频谱分配 公平性
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认知无线电下行链路中的OFDMA资源分配算法 被引量:14
19
作者 张然然 刘元安 +2 位作者 林晓峰 谢刚 刘罡 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期632-637,共6页
本文提出一种适用于下行认知无线电系统的正交频分多址接入资源分配算法,在总发射功率、误比特率和对授权用户干扰受限的条件下最大化系统信息传输速率.本算法分两步实现:首先通过比较各认知用户在各子载波上单位信号发送条件下接收信... 本文提出一种适用于下行认知无线电系统的正交频分多址接入资源分配算法,在总发射功率、误比特率和对授权用户干扰受限的条件下最大化系统信息传输速率.本算法分两步实现:首先通过比较各认知用户在各子载波上单位信号发送条件下接收信号的信干噪比实现子载波分配;然后利用凸优化理论求解非负实数域内的比特数和功率值的最优解,并将其调整为符合实际系统需要的比特数和功率值,实现比特和功率分配.仿真结果表明,相比传统的基于频谱空洞的资源分配算法,本算法可以提供显著的系统信息传输速率增益. 展开更多
关键词 认知无线电 资源分配 正交频分多址接入
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基于着色理论的认知无线电频谱分配算法 被引量:17
20
作者 李一兵 杨蕊 高振国 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1109-1112,共4页
认知无线电技术是解决当前频谱资源紧缺情况的有效手段,其中动态频谱分配技术是一个非常重要的环节。首先基于图着色理论建立了分配模型,分析了基于着色理论的频谱分配算法,并针对认知网络节点的动态性提出动态的频谱分配算法,该算法建... 认知无线电技术是解决当前频谱资源紧缺情况的有效手段,其中动态频谱分配技术是一个非常重要的环节。首先基于图着色理论建立了分配模型,分析了基于着色理论的频谱分配算法,并针对认知网络节点的动态性提出动态的频谱分配算法,该算法建立在已分配频谱的基础上,通过冲突节点相应信道的释放和寻找空闲信道算法减轻节点移动对频谱分配的影响。实验结果表明,此算法在不减少系统效用的情况下能有效减少参与重新分配信道的节点个数,减小动态频谱分配的复杂度。 展开更多
关键词 认知无线电 频谱分配 频谱接入 图论 着色
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