第一部分 绪论 3
第1章 认知无线电概述 3
1.1 认知无线电的产生背景及意义 3
1.2 认知无线电的发展与标准化工作 5
1.3 认知无线电关键技术研究现状 8
参考文献 11
第二部分 相关基础知识 23
第2章 若干数学工具 23
2.1 最优化方法 23
2.1.1 最优性条件 24
2.1.2 对偶理论 25
2.1.3 无约束最优化方法 28
2.1.4 约束最优化方法 32
参考文献 36
2.2 博弈论 36
2.2.1 引言 36
2.2.2 非合作博弈 37
2.2.3 合作博弈 43
2.2.4 博弈论在认知无线电中的应用 46
参考文献 46
第3章 下一代无线通信系统关键技术 50
3.1 MIMO 50
3.1.1 单用户 MIMO系统 50
3.1.2 多用户MIMO系统 52
3.2 OFDM 55
3.2.1 点对点OFDM系统 56
3.2.2 多用户OFDM系统 57
3.2.3 多小区OFDMA系统 57
3.3 资源分配 59
参考文献 60
第三部 分频谱感知 65
第4章 频谱感知概述及基础 65
4.1 频谱感知技术简述 65
4.2 频谱感知基础知识 67
4.2.1 Neyman-Pearson定理 68
4.2.2 贝叶斯风险和最小错误概率 68
4.3 经典单节点频谱感知技术 70
4.3.1 匹配滤波器检测 70
4.3.2 能量检测 71
4.3.3 循环平稳特征检测 72
参考文献 74
第5章 新型单节点频谱感知技术 76
5.1 自适应单带频谱感知技术 76
5.1.1 自适应单带频谱感知技术1 78
5.1.2 自适应单带频谱感知技术2 79
5.2 基于信息论准则的多带频谱感知技术 83
5.2.1 基于信息论准则的多带频谱感知技术1 84
5.2.2 基于信息论准则的多带频谱感知技术2 87
5.3 基于广义似然比检验的多带频谱感知技术 93
5.4 基于自适应阵列的多带频谱感知技术 100
参考文献 104
第6章 多节点协作频谱感知技术 106
6.1 集中式协作频谱感知 106
6.2 分布式协作频谱感知 107
6.3 软协作VS硬协作频谱感知 108
6.4 最大化信道容量的协作感知技术 115
6.5 频谱感知面临的挑战 125
参考文献 126
第四部分 动态频谱接入技术 133
第7章 基于干扰温度限制的分布式频谱共享 133
7.1 引言 133
7.2 分布式CR系统模型 135
7.2.1 系统描述 135
7.2.2 目标函数 136
7.3 非合作功率博弈 136
7.3.1 放缩博弈 137
7.3.2 ITL受限的博弈 139
7.3.3 分布式频谱共享方案 140
7.3.4 迭代的必要性 141
7.4 基于部分CSI的非合作博弈 141
7.5 仿真分析 142
7.6 小结 145
附录 定理7.4的证明 145
参考文献 146
第8章 认知无线电系统中的自适应资源分配 149
8.1 引言 149
8.2 CR系统下行链路中的最优自适应分配算法 151
8.2.1 系统模型 151
8.2.2 对授权用户的干扰限制分析 152
8.2.3 最优自适应资源分配算法 153
8.2.4 仿真结果 158
8.2.5 结论 161
8.3 最大化信息传输速率的下行CR系统资源分配算法 161
8.3.1 优化问题描述 161
8.3.2 最优的子载波分配方案 163
8.3.3 功率和比特加载方案 164
8.3.4 仿真结果 168
8.3.5 结论 169
8.4 最小化发射功率的下行CR系统资源分配算法 170
8.4.1 系统模型 170
8.4.2 WGSA算法 172
8.4.3 DIPA算法 174
8.4.4 仿真结果 177
8.4.5 结论 178
8.5 小结 178
参考文献 179
第9章 基于拍卖理论的动态频谱接入技术 181
9.1 基于拍卖理论的无线信道分配 181
9.2 基于多赢家拍卖的认知无线电系统 184
9.3 认知无线网络中基于重复拍卖的频谱接入技术 187
参考文献 189
第10章 多天线系统动态频谱接入技术 192
10.1 基于理想信道信息的MIMO认知无线电系统 192
10.2 基于感知的MIMO认知无线电系统 195
10.3 感知时间受限的MIMO认知无线电系统 198
参考文献 199
第五部分 认知无线电技术的应用 203
第11章 认知无线电的标准进展 203
11.1 802.22 203
11.2 802.11h 204
11.3 802.11y 206
参考文献 207
第12章 认知无线电技术在军事中的应用 208
12.1 频谱管理 208
12.2 复杂电磁环境监控 209
12.3 抗干扰通信 210
参考文献 210