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认知无线电具有检测空闲频带并根据当前无线通信环境实时调整传输参数的功能,可以通过使未授权用户在不产生严重干扰的前提下共享授权用户的无线频谱资源来有效提高频谱利用率。OFDM可以灵活地控制和分配频谱、功率等资源,频谱效率高,可应用于认知无线电,为认知用户动态分配可用频带及其上的功率,进一步提高认知无线电的灵活性和频谱效率。
本文主要研究基于OFDM的认知无线电功率分配技术,考虑在授权用户的干扰限制和认知用户的传输限制下对认知用户在可用频带上进行功率分配。论文首先对认知无线电原理、关键技术和基于OFDM的认知无线电进行了简要介绍,然后从最大化认知用户传输速率的角度研究了单认知用户功率分配和多认知用户功率分配。
本文给出了一种改进的简单相对代价贪婪比特加载单认知用户功率分配方案,使认知用户在干扰受限状态下和功率受限状态下均能达到较高的传输速率,并将该功率分配方案扩展到了多认知用户功率分配场景,使认知用户达到较好传输速率的同时降低了资源分配所需的计算量。本文还提出了一种基于OFDM的认知无线电多用户多干扰限制次优功率分配策略,通过把授权用户的干扰功率限制转化为多个认知用户分别能够产生的最大干扰功率实现可用资源在多个认知用户间的分配,得到其最优资源分配方案、公平资源分配方案和分步实现的公平资源分配方案。