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感知无线电网络中,次用户(感知用户)在检测周期内需要对授权频段进行检测,当检测到频谱空洞后,次用户则利用空闲频段传输数据,这种伺机接入空闲的授权频段方案,可以提高频谱利用率。对于主用户(授权用户)来说,希望感知用户检测必须准确;对次用户来说,希望传输时间尽可能的长。增加检测时间可以提高频谱检测精度,但减少了次级用户的数据传输时间,从而减少了信道容量,因而有效地解决这一矛盾成为近年来研究的热点。
本文研究感知无线电中的检测持续时间和功率控制算法,主要工作如下:
为了在频谱利用率与检测持续时间之间进行权衡,本文考虑了主用户的状态转移速率,并引入最大漏检概率限制条件,将频谱利用率与检测持续时间的权衡问题转化为优化问题,进而求出了满足无冲突时间最短且频谱利用率最大的最优检测持续时间的闭式表达式。通过仿真可以得到,存在一个最优的检测持续时间,使得频谱利用率达到最大;当主用户由忙到闲的转移速率增加或由闲到忙的转移速率减小时,频谱利用率达到最大时所需的最优检测持续时间将减小。
假定次用户只能获得部分主用户信息,首先对检测持续时间和容量之间的关系进行了分析,进一步,通过加入平均传输功率和平均速率损耗限制条件,在保证次用户各态历经容量最大化的前提下给出了最佳检测持续时间和传输功率控制方案,并且分析了平均传输功率和平均速率损耗限制条件对最佳检测持续时间的影响。通过仿真显示,存在一个最佳检测持续时间和最佳传输功率使得容量达到最大,随着对平均速率损耗的减小和平均传输功率的增大,最佳检测持续时间相应的增大。