| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 缩略词表 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-25页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第16-17页 |
| 1.1.1 频谱短缺 | 第16页 |
| 1.1.2 认知无线电 | 第16-17页 |
| 1.2 课题研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.1 传统协作通信 | 第17-20页 |
| 1.2.2 基于协作的认知无线电 | 第20-21页 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 | 第21-23页 |
| 1.4 本论文的结构安排 | 第23-25页 |
| 第二章 基于波束成形的协作通信认知无线电网络性能分析 | 第25-46页 |
| 2.1 引言 | 第25-26页 |
| 2.2 系统和信道模型 | 第26-29页 |
| 2.2.1 系统模型 | 第26-27页 |
| 2.2.2 数学模型 | 第27-29页 |
| 2.2.2.1 协作波束成形设计 | 第27-28页 |
| 2.2.2.2 过期CSI模型 | 第28页 |
| 2.2.2.3 传输信噪比 | 第28-29页 |
| 2.3 中断性能分析 | 第29-33页 |
| 2.3.1 准确中断概率分析 | 第30-31页 |
| 2.3.2 渐近中断概率分析 | 第31-33页 |
| 2.3.2.1 情况I | 第31-32页 |
| 2.3.2.2 情况II | 第32-33页 |
| 2.4 误码率分析 | 第33-35页 |
| 2.4.1 准确误码率分析 | 第34页 |
| 2.4.2 渐近误码率分析 | 第34-35页 |
| 2.4.2.1 情况I | 第34页 |
| 2.4.2.2 情况II | 第34-35页 |
| 2.5 遍历容量分析 | 第35-37页 |
| 2.6 过期CSI对主要用户性能的影响 | 第37-38页 |
| 2.7 仿真结果和分析 | 第38-44页 |
| 2.7.1 中断概率分析 | 第38-41页 |
| 2.7.1.1 过期CSI对中断概率的影响 | 第38-39页 |
| 2.7.1.2 发送和接收天线数目对中断概率的影响 | 第39页 |
| 2.7.1.3 中继对中断概率的影响 | 第39-40页 |
| 2.7.1.4 信道衰落对中断概率的影响 | 第40-41页 |
| 2.7.2 误码率分析 | 第41-43页 |
| 2.7.2.1 过期CSI对误码率的影响 | 第41页 |
| 2.7.2.2 主要用户干扰容限对误码率的影响 | 第41-43页 |
| 2.7.2.3 中继对误码率的影响 | 第43页 |
| 2.7.3 遍历容量分析 | 第43页 |
| 2.7.4 过期CSI对主要用户性能分析 | 第43-44页 |
| 2.8 本章小结 | 第44-46页 |
| 第三章 基于编码协作的认知无线电网络性能分析 | 第46-64页 |
| 3.1 引言 | 第46-47页 |
| 3.2 系统模型 | 第47-48页 |
| 3.2.1 系统模型 | 第47-48页 |
| 3.2.2 编码协作数据传输过程 | 第48页 |
| 3.3 准确的中断概率分析 | 第48-53页 |
| 3.3.1 第N个最好的中继选择策略 | 第50-52页 |
| 3.3.2 有效中继集参与策略 | 第52-53页 |
| 3.4 渐近中断概率分析 | 第53-56页 |
| 3.4.1 第N个最好的中继选择策略下的渐近中断概率 | 第54-56页 |
| 3.4.2 有效中继集参与策略 | 第56页 |
| 3.5 仿真结果和分析 | 第56-62页 |
| 3.5.1 中断概率和平均SNR之间的关系 | 第57页 |
| 3.5.2 信道衰落对系统中断性能的影响 | 第57-59页 |
| 3.5.2.1 传输链路和干扰链路信道衰落对中断性能的影响 | 第57-58页 |
| 3.5.2.2 中继链路信道衰落对中断性能的影响 | 第58-59页 |
| 3.5.2.3 中继第一跳和干扰链路SP的信道状态对中断性能的影响 | 第59页 |
| 3.5.3 协作因子6)对中断性能的影响 | 第59-60页 |
| 3.5.4 中继数目 和中继选择顺序 对中断性能的影响 | 第60-61页 |
| 3.5.5 码率对中断性能的影响 | 第61页 |
| 3.5.6 主要用户位置对中断概率的影响 | 第61-62页 |
| 3.6 本章小结 | 第62-64页 |
| 第四章 基于协作通信的混合RF/FSO认知无线电系统性能分析 | 第64-79页 |
| 4.1 引言 | 第64-65页 |
| 4.2 系统和信道模型 | 第65-67页 |
| 4.2.1 系统模型 | 第65页 |
| 4.2.2 信道模型 | 第65-67页 |
| 4.2.2.1 RF信道模型 | 第66-67页 |
| 4.2.2.2 FSO信道模型 | 第67页 |
| 4.3 直接传输策略 | 第67-69页 |
| 4.3.1 构造安全容量优化问题 | 第67-68页 |
| 4.3.2 问题的可行解 | 第68-69页 |
| 4.3.2.1 RF是主导链路 | 第68页 |
| 4.3.2.2 FSO是主导链路 | 第68-69页 |
| 4.4 单用户协作传输策略 | 第69-72页 |
| 4.4.1 构造安全容量最大化问题 | 第69-70页 |
| 4.4.2 问题的可行解 | 第70-72页 |
| 4.5 多用户协作波束成形传输策略 | 第72-74页 |
| 4.5.1 构造安全容量最大化问题 | 第72-73页 |
| 4.5.2 问题的可行解 | 第73-74页 |
| 4.5.2.1 RF为主导链路 | 第73-74页 |
| 4.5.2.2 FSO为主导链路 | 第74页 |
| 4.6 仿真结果和分析 | 第74-78页 |
| 4.6.1 三种传输策略下的安全容量 | 第76页 |
| 4.6.2 发送功率0对安全容量的影响 | 第76-77页 |
| 4.6.3 次级节点数量对容量的影响 | 第77-78页 |
| 4.7 本章小结 | 第78-79页 |
| 第五章 宽带认知无线电网络的能量协作采集 | 第79-98页 |
| 5.1 引言 | 第79-80页 |
| 5.2 系统模型和相关的约束条件 | 第80-83页 |
| 5.2.1 系统模型 | 第80-81页 |
| 5.2.2 相关的约束条件 | 第81-83页 |
| 5.3 和采集能量最大化资源分配 | 第83-87页 |
| 5.3.1 构造和采集能量最大化问题 | 第83-84页 |
| 5.3.2 P2问题的可行解 | 第84-87页 |
| 5.4 公平性能量采集资源分配策略 | 第87-92页 |
| 5.4.1 最大最小公平性能量采集问题 | 第87-89页 |
| 5.4.2 P3的可行解 | 第89-92页 |
| 5.5 仿真结果和分析 | 第92-97页 |
| 5.5.1 采集能量和感知时间关系 | 第93页 |
| 5.5.2 次级用户数据率 | 第93-94页 |
| 5.5.3 采集的能量和次级用户数据率之间的关系 | 第94页 |
| 5.5.4 两种场景下各种形式测量采集能量 | 第94-96页 |
| 5.5.5 采集能量差与能量采集器数量之间的关系 | 第96页 |
| 5.5.6 所提算法收敛性的验证 | 第96-97页 |
| 5.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 全文总结与展望 | 第98-101页 |
| 6.1 全文总结 | 第98-100页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第100-101页 |
| 致谢 | 第101-102页 |
| 参考文献 | 第102-113页 |
| 附录A 第一章 | 第113-116页 |
| A.1 本文涉及的主要理论工具 | 第113-116页 |
| A.1.1 统计学 | 第113页 |
| A.1.2 特殊函数 | 第113-114页 |
| A.1.3 凸优化理论 | 第114-116页 |
| A.1.3.1 拉格朗日对偶法 | 第114-115页 |
| A.1.3.2 KKT条件 | 第115-116页 |
| 附录B 第二章 | 第116-122页 |
| B.1 (2-13)的证明 | 第116页 |
| B.2 (2-14)的证明 | 第116-117页 |
| B.3 (2-18)CDF的证明 | 第117-118页 |
| B.4 (2-24)的证明 | 第118-120页 |
| B.5 (2-29)的证明 | 第120-122页 |
| 附录C 第三章 | 第122-124页 |
| C.1 证明 | 第122-124页 |
| 附录D 第五章 | 第124-127页 |
| D.1 引理1的证明 | 第124-125页 |
| D.2 引理2的证明 | 第125-127页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第127-128页 |
