检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：乔羽南京信息工程大学

学位级别：硕士

频谱感知技术是认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)的关键,用于探测授权频谱中的可用信道。主用户(Primary User,PU)活动状态的高效检测对于有限的频谱资源利用具有重要意义。协作频谱感知(Cooperative Spectrum Sensing,CSS)可以有效... 详细信息

频谱感知技术是认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)的关键,用于探测授权频谱中的可用信道。主用户(Primary User,PU)活动状态的高效检测对于有限的频谱资源利用具有重要意义。协作频谱感知(Cooperative Spectrum Sensing,CSS)可以有效地解决单节点感知不可靠的问题,但另一方面也会增加网络能耗。与此同时,当次级用户(Secondary User,SU)中存在恶意用户时,不仅增加了认知无线电传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks,CRSNs)中额外的通信开销,还会干扰其他次级用户做出正确地频谱判决,进而导致整个认知网络性能的下降。因此,优化现有的协作频谱感知方案,检测与移除恶意用户变得尤为重要。本文将围绕CRSN,重点针对协作频谱感知场景下能耗优化问题展开研究,主要工作和创新点如下:(1)首先,分析了CR技术的缘起以及发展中遇到的问题,确定了能耗优化这一重点研究指标;其次,分析了现有工作中关于协作频谱感知中节点选择方案的研究;最后,重点分析了国内外关于频谱感知中能耗优化的方案。(2)提出了一种最优频谱感知节点比率方案,优化了传统的网络拓扑结构,解决了网络中不同节点密度下的最优频谱感知节点数量问题,实验结果显示,该方案有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期。(3)提出了一种基于D-S证据理论的高能效的频谱感知方案,利用代表性节点选择策略解决了频谱感知准确率和网络能耗之间无法同时满足的矛盾问题,实验结果显示,该方法提高了频谱感知的准确率,降低了网络能耗。

关键词：认知无线电传感器网络频谱感知高能效 D-S证据理论

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认知无线电传感器网络中协作频谱感知算法研究

认知无线电传感器网络中协作频谱感知算法研究

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作者：马小珑湖南大学

学位级别：硕士

认知无线电传感器网络(Cognitive Radio Sensor Network,CRSN)是将认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术引入到无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中所形成的自跳自组织网络。它能提高频谱利用率,有效缓解频谱资源匮乏的问题... 详细信息

认知无线电传感器网络(Cognitive Radio Sensor Network,CRSN)是将认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术引入到无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中所形成的自跳自组织网络。它能提高频谱利用率,有效缓解频谱资源匮乏的问题。其中,频谱感知技术是认知无线电传感器网络中的关键技术。在传统的协作频谱感知方式中,认知无线电节点在每个时隙都会参与到协作频谱感知中来,然而这并不一定是很有效的协作方式,相反可能造成过多的能量损耗。本文对协作频谱感知过程中认知无线电节点间的有效协作性和节能性问题进行了深入研究,利用演化博弈论和信道状态信息的估计方法,为认知无线电节点之间的协作频谱感知技术提供了新的思路。本论文主要研究内容如下:提出了一种基于演化博弈论的能量有效协作频谱感知方法。该方法将认知无线电节点之间的协作频谱感知过程建模成一个演化博弈过程,通过周期性睡眠监听机制和鼓励惩罚机制的刺激,让网络中的各个认知无线电节点在节约能耗与数据传输之间进行权衡,最终达到演化均衡状态。仿真结果表明,该方法能够有效刺激那些高信噪比的认知无线电节点积极参与协作频谱感知过程,让那些信噪比低的认知节点进入睡眠监听状态,从而达到有效协作状态,与此同时,降低了网络能耗。提出了一种基于剩余能量和可靠信道审查的协作频谱感知方法。针对认知无线电传感器网络的能量受限性以及频谱感知的可靠性,在LEACH算法的基础上,将认知无线电节点的剩余能量及报告信道状态信息作为簇首审查的参考因子,以提高那些剩余能量较高以及报告信道状态信息较好的认知无线电节点当选簇首的概率。仿真结果表明,该方法能够有效延长网络寿命,同时能够降低系统的漏检概率。

关键词：认知无线电传感器网络协作频谱感知演化博弈论信道状态信息

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智能电网中的认知无线电传感器网络

智能电网中的认知无线电传感器网络

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2016智能电网发展研讨会

作者：吴佳苏丹袁卫国国网冀北信通公司

智能电网(Smart Grid,SG)将成为高效率、高可靠性和安全性的下一代电力系统。随着可自再生能源的大量使用,它们能够提供不等同的功率水平,如何匹配日益增长的电力供应需求成为电网的一个新挑战。基于认无线电传感器网络的智能电网能够... 详细信息

智能电网(Smart Grid,SG)将成为高效率、高可靠性和安全性的下一代电力系统。随着可自再生能源的大量使用,它们能够提供不等同的功率水平,如何匹配日益增长的电力供应需求成为电网的一个新挑战。基于认无线电传感器网络的智能电网能够利用认知无线电的频谱感知能力,提升智能电网使用频谱的灵活度和可靠性。给出了基于认知无线传感器网络的智能电网架构和各通信层功能说明,并阐述了认知无线电传感器网络在智能电网中的具体应用。

关键词：智能电网认知无线电认知无线电传感器网络

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认知无线电传感器网络路由算法的研究

认知无线电传感器网络路由算法的研究

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作者：李俊超东南大学

学位级别：硕士

认知无线电和无线传感器网络是近年来通信领域的研究热点,两者结合构成认知无线电传感器网络(CRSN)。本学位论文拟深入研究认知无线电传感器网络的路由算法,以期利用认知无线电实时感知到的可用频谱,实现资源受限情况下多跳无线传感器... 详细信息

认知无线电和无线传感器网络是近年来通信领域的研究热点,两者结合构成认知无线电传感器网络(CRSN)。本学位论文拟深入研究认知无线电传感器网络的路由算法,以期利用认知无线电实时感知到的可用频谱,实现资源受限情况下多跳无线传感器网络生命周期的最大化以及网络吞吐量的最大化。\n 论文在仔细研究前人有关认知无线电传感器网络中动态频谱分配路由算法的基础上,给出了新的认知无线电传感器网络路由协议总体设计方案,提出一种基于移动性的分簇(MBC)算法以及一种基于多目标优化的联合路由和动态频谱分配(MORSA)算法。对所提两种算法进行了仿真和比较,结果表明,所提算法相比传统路由算法能更有效地利用频谱资源,进一步提高发送成功率,降低能量消耗,增加网络吞吐量。\n 全文共分五章。\n 第1章:绪论。介绍课题背景,论文的主要内容以及各章节的安排。\n 第2章:认知无线电传感器网络路由协议的总体设计方案。首先讨论认知无线电传感器网络的体系结构和通信协议,继而讨论跨层设计和动态频谱分配,接着分析认知无线电传感器网络路由协议的设计目标与原则,确定总体设计方案。\n 第3章:基于移动性的分簇算法。首先给出MBC算法的模型:接着结合移动节点剩余能量和移动速度提出簇头选举策略:然后综合考虑网络中各节点与簇头间的连接时间、距离、邻节点相似度,以及簇头的剩余能量和节点度,形成新的分簇方法。\n 第4章:基于多目标优化的路由协议和动态频谱分配。首先给出MORSA算法的模型和频谱空洞、网络吞吐量和生命期等概念的数学描述;接着讨论多目标优化问题,通过化简变形多目标函数进行动态频谱分配,利用分布式Dijkstra算法找寻路由,完成对多目标函数的求解。\n 第5章:系统仿真和性能分析。通过仿真分别对MBC算法和MORSA算法的性能进行分析,结果表明:MBC算法减少了丢包率,在平均功耗和平均控制开销等方面有显著降低,特别是当移动节点数目和移动速度增加时,上述性能的改善比其他方法更加显著:对MORSA算法,通过调节评价函数中加权系数λ1可以获得期望的平均传输时延和能量消耗,采用并行传输可以有效地增大网络平均吞吐量。

关键词：认知无线电传感器网络路由算法多目标优化路由协议频谱分配

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基于主要用户行为预测的频谱感知及路径选择方案

基于主要用户行为预测的频谱感知及路径选择方案

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作者：姚阚南京信息工程大学

学位级别：硕士

认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)作为解决非授权频谱段(Industrial,Scientific,Medical,ISM)频谱危机的关键技术受到关注。次级用户(Secondary User,SU)的活动受主要用户(Primary User,PU)的影响,一方面,为了避免对主要用户产生干扰,次级用户需要进行频谱感知对可用授权信道进行探测,对主要用户(Primary User,PU)活动的有效监测是部署CR技术、有效利用频谱资源的重要前提。但是,频繁的频谱感知会极大的增加能耗,进而减少网络的生命周期。另一方面,次级用户的传输稳定性受主要用户影响。当主要用户的活动较为频繁时,次级用户的链路频繁中断传输以避免对主要用户的干扰,导致链路不稳定、触发重传,降低了网络吞吐量。因此,减少主要用户带来的负面影响,优化频谱感知能效、保障通信链路稳定,对资源有限的认知无线电传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks,CRSN)尤为重要。本文将围绕CRSN,针对基于主要用户行为预测的优化方案展开研究,主要工作和创新点如下:第一,为了优化频谱感知的能耗,剔除传统方案中的冗余节点,提出了基于隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的冗余节点剔除方案。同时,基于全局感知精度和剩余能量,提出了基于代表性节点选择的协作频谱感知方案,实现对频谱感知的能耗优化。实验结果显示,通过剔除冗余节点和代表性节点选择,该方案能够有效地降低频谱感知的能耗,提升了网络能效。第二,由于多跳认知无线电传感器网络中标记样本获取困难,提出了基于半监督学习的主要用户行为预测模型,优化了标记样本数量。为了降低主要用户活动对次级用户的影响,提出了新的路径选择标准,定义为通信可靠度,这一新的标准反映了中继节点能够成功通信的概率,从而降低主要用户活动对次级用户的影响。实验结果表明,该方案有效地减少了认知无线电传感器的存储成本,保障了传输稳定性。

关键词：认知无线电传感器网络频谱感知高能效通信稳定隐马尔科夫模型半监督学习

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CRSNs中基于传感器选择的高能效频谱感知算法

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2018年第6期30卷 760-767页

作者：李鹏闵慧湖南中医药大学信息科学与工程学院长沙410208 湖南信息职业技术学院计算机工程系长沙410200

协同频谱感知(cooperative spectrum sensing,CSS)是认知无线电传感器网络中解决频谱资源稀缺的主要手段,针对现有频谱感知方法在降低能耗方面存在的不足,考虑一种从主要用户接收的具有不同的信噪比值的传感器所组成的真实网络场景,提... 详细信息

协同频谱感知(cooperative spectrum sensing,CSS)是认知无线电传感器网络中解决频谱资源稀缺的主要手段,针对现有频谱感知方法在降低能耗方面存在的不足,考虑一种从主要用户接收的具有不同的信噪比值的传感器所组成的真实网络场景,提出一种基于传感器选择的高能效频谱感知算法。该算法将可被传感器用来传输数据的信道按时间分成相等的框架,每框架中包含3个阶段:频谱感知、报告和数据传输;通过聚类得到所有能够满足CSS所需精度的传感器子集,并计算在每次协同频谱感知中这些传感器的平均能耗;在考虑传感器剩余能量的基础上,将每个框架中使用最少数量的传感器参与CSS过程建模为面向能耗的优化问题,并提出一种启发式算法进行求解。仿真实验结果表明,与现有的其他频谱感知方法相比,提出的算法在能量利用方面具有更好的性能。

关键词：认知无线电传感器网络能耗频频感知传感器聚类启发式算法

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CRSN中基于随机网络演算的拥塞控制协议QoS边界分析

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电信科学 2016年第4期32卷 44-51页

作者：宋正江李晓晨陈江浙江工业职业技术学院信息工程学院浙江绍兴312000 浙江工业大学机电学院浙江杭州310014

为了保证认知无线电传感器网络(CRSN)的服务质量(QoS),需精确求解所采用协议的性能边界,为此提出了一种基于随机网络演算(SNC)的QoS性能边界分析方法。以CRSN中的和式增加积式减少(AIMD)拥塞控制机制为评估对象,以通信时延和数据积压为... 详细信息

为了保证认知无线电传感器网络(CRSN)的服务质量(QoS),需精确求解所采用协议的性能边界,为此提出了一种基于随机网络演算(SNC)的QoS性能边界分析方法。以CRSN中的和式增加积式减少(AIMD)拥塞控制机制为评估对象,以通信时延和数据积压为QoS性能指标。根据CR资源传感器的发送速率分布,利用基于矩量母函数(MGF)的随机网络演算推导出AIMD机制的时延和积压边界模型。实验结果表明,不同CRSN场景中的模型计算值都在理论边界范围之内,证明了该边界分析模型具有良好的性能。

关键词：认知无线电传感器网络服务质量随机网络演算时延和积压边界

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