● 摘要
与传统无线网络不同，认知无线电网络中的可用频谱是随机分散且动态变化的。动态频谱接入与共享，是一种能使认知用户以非授权的方式接入到可用频谱，并可以灵活适应动态频谱环境的先进技术。它是认知无线电的关键技术之一。本论文围绕认知用户QoS问题，研究了一类具有灵活性高、复杂度低的动态频谱接入与共享技术——动态多址接入技术。具体研究成果如下：1.构建了一种认知无线电动态环境模型。研究了授权用户频谱使用行为，提出了授权用户的M/M/M/KP/KP/KP排队论模型。根据授权用户与认知用户的相互关系，建立了认知用户的动态频谱环境模型，实现了认知无线电动态频谱软件仿真环境。2.研究了一种基于非相干检测的快跳频动态频谱多址接入方法。针对在动态频谱环境中难以获得实时信道信息的问题，给出了一种通过快跳频技术多址接入频谱的方法，以及两种相应的非相干多用户检测算法，以较低的复杂度来灵活接入和共享频谱。3.研究了一种基于RRNS的MC/DS-CDMA动态多址接入方法。针对频谱资源管理开销较大的问题，采用RRNS编码及MC/DS-CDMA技术来共享无线频谱，可以有效实现频谱平滑切换，节省频谱管理开销。研究了动态频谱环境中的多用户检测问题，提出了三种RMD/MS-MMSE MUDs算法，可以在系统满载甚至过载情况下，达到近似最优的误码率和较高的吞吐量性能。本文所提出来的两种认知无线电动态频谱多址接入方法，前者比后者复杂度低，后者比前者性能好。可根据不同设计要求，选取不同的方法。