認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作干擾抑制與能效優(yōu)化.pdf

1、認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入認(rèn)知無線電技術(shù)，使得頻譜資源的利用率得到有效提升。但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大和傳感器節(jié)點數(shù)量的增多，節(jié)點間的互干擾問題嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的通信性能。在認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入?yún)f(xié)作通信技術(shù)，可以降低信息傳輸中的干擾的影響，提升通信的可靠性。然而，傳感器節(jié)點可用的能量十分有限，引入?yún)f(xié)作通信技術(shù)勢必將增加節(jié)點能耗。為此，本文將以提高認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的通信性能和能量效率為目標(biāo)，對協(xié)作干擾抑制和能效優(yōu)化兩個關(guān)鍵問題進(jìn)

2、行研究。
　　首先，為提高認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)在干擾環(huán)境下的通信性能，引入?yún)f(xié)作通信技術(shù)，考慮認(rèn)知節(jié)點的自私特性，建立源節(jié)點與中繼節(jié)點之間的協(xié)作干擾抑制與頻譜共享機制:源節(jié)點共享自身頻譜資源換取中繼節(jié)點的協(xié)作傳輸，提升通信性能;中繼節(jié)點可以自適應(yīng)的從中繼轉(zhuǎn)發(fā)和干擾轉(zhuǎn)發(fā)中選擇合適的協(xié)作傳輸方案幫助源節(jié)點降低干擾的影響。采用主從非合作博弈模型分析該協(xié)作過程，證明納什均衡解的存在性和唯一性，同時提出一種重復(fù)迭代算法達(dá)到博弈納什均衡點，使協(xié)作雙方

3、都達(dá)到合理的效用。
　　其次，傳感器節(jié)點能量受限，節(jié)能是認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的核心因素之一。為此，本文通過建立協(xié)作場景下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量效率函數(shù)，并考慮認(rèn)知節(jié)點的自私特性，將節(jié)點優(yōu)化自身能量效率的過程建模為對等實體的非合作博弈問題?？紤]到博弈問題求解計算復(fù)雜度較高，引入Q學(xué)習(xí)算法求解最優(yōu)能量效率值。
　　最后，利用MATLAB軟件搭建認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸模型，分別對引入?yún)f(xié)作干擾抑制和能效優(yōu)化后的節(jié)點通信性能、功率開銷和能量效