認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作頻譜感知算法研究.pdf

1、認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)（Cognitive RadioSensor Network，CRSN）是將認(rèn)知無線電（Cognitive Radio，CR）技術(shù)引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）中所形成的自跳自組織網(wǎng)絡(luò)。它能提高頻譜利用率，有效緩解頻譜資源匱乏的問題。其中，頻譜感知技術(shù)是認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。在傳統(tǒng)的協(xié)作頻譜感知方式中，認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)在每個(gè)時(shí)隙都會參與到協(xié)作頻譜感知中來，然而

2、這并不一定是很有效的協(xié)作方式，相反可能造成過多的能量損耗。本文對協(xié)作頻譜感知過程中認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)間的有效協(xié)作性和節(jié)能性問題進(jìn)行了深入研究，利用演化博弈論和信道狀態(tài)信息的估計(jì)方法，為認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作頻譜感知技術(shù)提供了新的思路。本論文主要研究內(nèi)容如下：
　　提出了一種基于演化博弈論的能量有效協(xié)作頻譜感知方法。該方法將認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作頻譜感知過程建模成一個(gè)演化博弈過程，通過周期性睡眠監(jiān)聽機(jī)制和鼓勵懲罰機(jī)制的刺激，讓網(wǎng)絡(luò)中

3、的各個(gè)認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)在節(jié)約能耗與數(shù)據(jù)傳輸之間進(jìn)行權(quán)衡，最終達(dá)到演化均衡狀態(tài)。仿真結(jié)果表明，該方法能夠有效刺激那些高信噪比的認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)積極參與協(xié)作頻譜感知過程，讓那些信噪比低的認(rèn)知節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠監(jiān)聽狀態(tài)，從而達(dá)到有效協(xié)作狀態(tài)，與此同時(shí)，降低了網(wǎng)絡(luò)能耗。
　　提出了一種基于剩余能量和可靠信道審查的協(xié)作頻譜感知方法。針對認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量受限性以及頻譜感知的可靠性，在LEACH算法的基礎(chǔ)上，將認(rèn)知無線電節(jié)點(diǎn)的剩余能量及報(bào)告信道