基于改进敏感图着色算法的认知无线电频谱分配研究-电子与通信工程专业论文.docxVIP

Classi仃ed Classi仃ed Index：TN929．5 U．D．C：004 Southwest Jiaotong UniVersity Master Degree Thesis RESEARCH ON COGNITIVE RADl0 SPECTRUM ALLOCATION BASED ON THE IMPROVED SENSITIVE GRAPH COLORING ALGORITHM Grade：2013 Candidate：QiMing Cheng Academic Degree Applied for：Master Speciality：Electronics and communication SuperVisor：Cuifang Zhang July 2，201 6 万方数据 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．保密口，在 年解密后适用本授权书； 2．不保密彤使用本授权书。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名：钐晤月 指导老师签名： 日期：z6 了、2 日期：矽昭．7．2 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 本文针对如何协调认知无线电频谱分配的合理性和公平性问题，进行了基 于改进敏感图着色算法(csGc)的认知无线电频谱分配研究。 完成的主要工作如下： 1．基于敏感图着色算法分配公平性的不足，从等待公平性的角度入手， 充分考虑弱势用户的频谱分配权利，提出一种基于等待公平性的改进CSGC算 法(Color Sensitive Graph Coloring Algorithm-waiting Fairness，csGC—wF) 提 高了原有算法的公平性。 2．针对吞吐量和误码率两个因素，本文将改进的等待公平性算法和节点 优先级算法有机融合，提出考虑吞吐量和误码率的融合CSGC算法，即基于节 点优先级公平性的改进CSGC算法 (color sensitive Graph coloring Algorithm．Dynamic spectrum，CsGC．DS)，并通过仿真实验表明本文提出的改进 算法是可行的，并且具有更好的效果。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在 文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本 人承担。 学位论文作者签名：脚 日期：加／6，7．Z 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第V页 摘要 认知无线电作为解决频谱资源日益紧张问题的首选方法越来越受到人们 的关注，频谱分配作为认知无线电中重要的方法，也越来越受到人们的重视。 颜色敏感图着色算法(CsGC)作为一种比较成熟的频谱分配算法，在实际应 用的时候也能考虑到位置因素对于频谱分配的影响，所以本文将基于该模型进 行研究。 本文首先综述了认知无线电及其相关技术，并且分析比较了流行的四个经 典频谱分配的模型。选取其中比较贴近实际的图着色模型展开了后续的研究。 随后，仿真分析了图着色模型当中，比较常见的四个模型，选取效果比较好的 颜色敏感图着色理论进行了深入研究。 针对csGc算法本身的频谱分配公平性问题，己经有学者提出了基于等待 时间和带宽需求的改进CSGC算法。但是，在算法起始的阶段，等待时间对于 算法公平性的影响相对较小。本文改进了等待时问的计算方法，提出一种基于 等待公平性的改进cSGC算法(CSGC—wF)，可以提升算法频谱分配的公平 性。并且给出了算法的流程图和步骤介绍，通过与现有算法以及经典的CSGC 算法的对比仿真，表明了本文提出的基于等待公平性的改进csGC算法 (CSGC．WF)是具有更好的分配公平性的。 最后，在实际的情况下，频谱的分配公平性应考虑到用户自身的因素。所 以，本文提出了一种基于节点优先级公平性的改进csGc算法(csGC—DS)， 该算法在CSGC—WF算法基础之上，融合了吞吐量和误码率对于频谱分配的影 响因素。通过与现有算法的对比分析，证明了本文提出的融合算法具有更好的 分配效果。 关键词：认知无线电；频谱分配；敏感