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基于认知无线电系统的新型功率控制与定价算法

基于认知无线电系统的新型功率控制与定价算法
基于认知无线电系统的新型功率控制与定价算法

基于认知无线电系统的新型功率控制与定价算法针对认知无线电环境中的不同用户需求,本文采用空时分集多载波码分多址(OFDM-CDMA)技术构架了认知无线电(CR)系统,提出一种新型非合作功率控制与价格博弈算法(NPGP),以保护频谱供给者的网络经济利益,实现对已认知频谱资源的公平高效分配,提高频谱利用率。仿真结果表明该算法在保障频谱供给者的网络经济利益前提下,既保证了频谱资源的公平高效分配,又实现对用户功率的有效控制,系统性能显著提高。

文献[2]提出一种链路维护模型,降低认知用户的中断概率。文献[4]设定主用户信干比的保护半径,从而降低认知用户对主用户的干扰。本文与文献[2][4]不同,一方面兼顾认知无线电高效可靠的通信系统要求,利用OFDM子载波的正交性和OFDM-CDMA各子载波传输相同的信息数据特性,设计出新的认知无线电通信系统模型,提出一种主用户保护和认知用户切换策略,该策略方便简单,既保障主用户正常通信,又避免认知用户的通信中断。另一方面为保障频谱供给者的网络经济利益和已认知频谱资源的高效分配,本文采用非合作功率控制博弈与定价理论,以前功率控制或定价算法多以用户SIR需求,发送比特率或系统吞吐量性能提高[6-8],Foschini-Miljanic[6]的经典SIR平衡算法和Alpcan-Basar[7]的线性算法存在功率浪费问题。Koskie-Gajic[8]的功率博弈算法存在资源冗余而部分用户SIR需求却无法满足的矛盾。Shankar[5]和Kloeck-Jaekel[9]的功率与定价算法则忽略用户间的干扰。在认知无线电环境下,不同种类的用户公平共享已认知的频谱资源,功率控制与价格算法应保证频谱供给者的网络经济利益和认知用户的通信需求,以上算法都无法应用到认知无线电系统。本文考虑频谱供给者的网络经济利益,不同认知用户的SIR差异和系统总吞吐量的提高,提出新型的非合作功率控制博弈与定价(Noncooperative Power control Game via Pricing, NPGP)算法,该算法中价格策略考虑频谱供给者频谱经济成本,频谱效用和通过降低认知用户干扰获取最大经济利益;非合作功率控制算法则考虑用户SIR的阈值要求和系统总吞吐量的提高,以保证认知用户公平高效的共享频谱资源。仿真结果表明NPGP算法在保障频谱供给者经济利益前提下,既满足了不同用户的SIR要求,又实现了系统吞吐量的提高,并对用户的功率有效控制,系统性能显著提高。

认知无线电是未来无线通信的发展方向之一,通过环境感知技术能充分利用现有频谱资源实现频谱共享,提高频谱利用率。一般而言,主用户和认知用户对频谱的使用情况如图1。图1(a)主用户L1,L2和L3已占用3B带宽。图1(b)认知用户S1,S2和S3在感知频谱空闲后,使用部分空闲频段。当主用户L1通信结束,S4感知该频

谱的空闲而占用该频段(图1(b)(c))。图1(b)(c)中 S1和S2虽都占有2B 带宽,但S1带宽恒定,S2带宽可自适应调节,当图1(c)(d)中L1,L4需覆盖S1,S2的部分频带(1B)时,S2在剩余1B 带宽维持通信的同时,感知新的1B 频带替代原有频带,尽管仍存在空闲频段,但S1因带宽不能自适应调节,无法有效的利用空闲频段而出现通信中断。因此,为保证认知无线电不同用户的通信需求和降低通信的中断概率,通信系统应适应复杂多变的外部环境,具有良好的抗干扰能力,随主用户的出现认知用户需自适应切换空间频段,即认知用户带宽应随有效频谱改变而自适应调节。

认知用户正使用频段

带宽=B H

Z

认知用户有效频域(空闲频段)

(a)

(b)

(c)

(d)

用户试占频段用户释放频段

图1 主/认知用户频谱分配变化图

针对上述问题,考虑认知无线电环境的复杂性,本文采用空时分集MIMO 技术提高系统的鲁棒性,以OFDM-CDMA 系统模型为基础,对系统模型进行改进,设计出一种适合主/认知用户需要的认知无线电通信系统,并提出了一种主用户保护/认知用户切换策略,具体通信系统上行链路模型如图2。系统通过子载波自适应调节因子,k n d ,以控制子载波数目而实现认知用户带宽的自适应调节。

图2 认知无线电用户K 收发信机结构框图

1、NPGP 算法迭代求解:

认知无线电不同用户共享认知频谱资源,存在QoS 需求差异,体现在SIR 阈值的不同,效用函数的选取需考虑用户的功率和SIR 阈值要求(,th k k k γγ≥?),又要满足非负的凸函数且存在极值,选取下面效用函数k u :

()(

)(),,, ,,1,2,,k k k k k k j l l k u p p b a p p p p k j M γψ-=??= (1) 式中(),j l l p p ψ-为干扰自适应调节函数;常数,k k b a 为功率和信干比影响系数;,,th k k k p γγ表示第k 用户发射功率,信干比和信干比阈值。k u 的选取考虑用不同种类用户

k γ(,th k k k γγ≥?)要求和系统性能的提高,认知用户可根据需要灵活选择阈值th k γ,通过调

节用户发射功率k p ,最大化(1)式中各个效用函数。 2、NPGP 算法步骤:

在NPGP 算法中,频段供给者为任意认知用户提供一个价格,当认知用户接受频谱所有者提出价格前提下,通过功率控制博弈算法计算认知用户需要的功率。价格算法和功率控制算法异步进行,具体步骤为:

1) 初始化功率和参数:(0)k p δ=,(),0k k k p p ?-≥,(),0j l l p p ψ-≥,{},1,2,,j k M ?∈ 。 2) 功率更新:在收敛条件时,计算发射功率k p 。

3) 价格更新:计算用户价格k ?,若用户同意提出的价格和发送功率,算法停止。

否则,该用户退出,重复第2)步。

3、算法仿真及性能分析

仿真采用多径瑞利信道模型,从用户需求和系统性能两方面比较Foschini-Miljanic 经典功率控制算法,Koskie-Gajic 的算法和本文NPGP 算法,验证对用户SIR 、发射功率和系统吞吐量的性能影响,不考虑快衰落,阴影衰落和主用户对认知用户的影响,系统环境噪声为高斯噪声,信道为4径瑞利信道模型,各径延迟相差一个码片周期,各径衰落幅度相差4dB ,扩频码采用512位的Walsh 码,载波数为512个,初始功率为(0)10110k p mW -=?,0.06k k b =,保护间隔为5s μ大于信道最大时延扩展4s μ,接收机采用最大比合并准则。 Foschini-Miljanic 经典功率控制算法迭代式 [6,8] :

()(1)

()i i tar k k

k

i k

p p

γ

γ+= (2)

Koskie-Gajic 功率控制算法迭代式[8] :

2

()

()(1)()

()2i i i tar k

k k k k

i i k

k k p b

p p a γγγ+??

=- ???

(3) 图3为NPGP 算法,Koskie-Gajic 算法和Foschini-Miljanic 算法迭代次数与用户SIR 的比较。不失一般性取8,7,30tar th k k M γγ===个,依图可知,Foschini-Miljanic 算法用户SIR 不随环境噪声和用户间干扰自适应调节,下文分析可知该算法存在系统总吞吐量低或用户功率浪费问题。NPGP 算法和Koskie-Gajic 算法用户SIR 都可随环境噪声和多址干扰差异而改变, NPGP 算法可根据用户的SIR 要求,自适应调整发射

功率,满足不同用户的需求;而Koskie-Gajic算法却受限于tar

γ值,存在第

k

(13)(30)(19)(8)个用户的SIR低于保障阈值th

γ,考虑认知无线电不同用户平等的共

k

享认知频段,此时Koskie-Gajicn算法纳什均衡解已失去意义。

图3 NPGP,Koskie-Gajic,Foschini-Miljanic信干比性能比较图图4 为NPGP算法,Koskie-Gajic算法和Foschini-Miljanic算法迭代次数与用户发射功率的比较。依图可知,随环境噪声和干扰的增加Foschini-Miljanic算法的用户发射功率高于NPGP算法和Koskie-Gajic算法,用户功率浪费严重。在Koskie-Gajic算法中用户功率虽低于NPGP算法,对应图3(b)知却存在第(13)(30)(19)(8)个用户用户SIR的需求无法满足的问题。因此,与上述两种算法相比,NPGP算法以满足用户SIR需求为前提,自适应调整用户的功率,系统性能明显优于Koskie-Gajic和Foschini-Miljanic算法。

图4 NPGP,Koskie-Gajic,Foschini-Miljanic算法功率性能比较图图5为NPGP,Koskie-Gajic和Foschini-Miljanic算法系统总吞吐量与平均功率消耗比较,仿真中选取20个和40个用户两种情况和500个不同场景的平均值,在

每个场景中通过调整算法的目标SIR,tar th

γγ获得总吞吐量和平均功率消耗。依图可知,

k k

在相同的功率消耗和满足用户SIR条件下,NCPG算法的系统总吞吐量明显高于Koskie-Gajic和Foschini-Miljanic算法,特别是用户数目较少或低平均功率消耗的场景。

图5 NPGP,Koskie-Gajic,Foschini-Miljanic算法吞吐量与平均功率性能比较由仿真结果可知Koskie-Gajic算法注重对用户发射功率控制而忽视用户SIR需求,存在系统资源冗余而部分用户需求无法满足情况,无法满足认知无线电用户公平共享频谱资源的需求。Foschini-Miljanic算法则保持用户SIR不变而忽视系统整体性能,造成用户发射功率的浪费和系统总吞吐量的降低。NCPG算法则可根据用户SIR 需求、环境噪声和干扰变化灵活调整发射功率,在保障用户SIR需要和系统总吞吐量提高的同时,实现了对用户功率的有效控制,具有良好的系统性能。

4、结论

为开发频谱资源,提高频谱效用,解决授权频段低利用率的问题,本文对空时分集OFDM-CDMA的系统改进构架出认知无线电通信系统,设计出一种保护-切换策略以降低认知用户中断概率和对主用户保护。为保障频段供给者的网络经济利益,对已认知频谱资源公平高效分配,提出一种新型的功率控制与价格博弈(NPGP)算法。仿真结果表明该算法可以根据干扰变化和用户SIR需求自适应调节功率,在保障频谱供给者的网络经济利益前提下,既保证了频谱资源的公平高效分配,又实现对用户功率的有效控制,满足认知无线电不同种类用户需求,系统性能显著提高。

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互 信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing )和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA dynamic spectrum allocation )和频谱共享(Spectrum Shari ng )。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Sha nnon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz 左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1. 认知无线电的发展历程

功率控制

LTE功率控制 LTE功率控制的对象包括PUCCH,PUSCH,SRS,RA preamble, RA Msg3等。由于这些上行信号的数据速率和重要性各自不同,其具体功控方法和参数也不尽相同。PUSCH和SRS的功控基本相同。 1 标称功率(Nominal Power) eNB首先为该小区内的所有UE半静态设定一标称功率P0(对PUSCH和PUCCH有不同的标称功率,分别记为P0_PUSCH和P0_PUCCH ),该值通过系统消息SIB2(UplinkPowerControlCommon: p0-NominalPUSCH, p0-NominalPUCCH)广播给所有UE;P0_PUSCH的取值范围是(-126,24)dBm。 需要注意的是对于动态调度的上行传输和半持久调度的上行传输,P0_PUSCH的值也有所不同(SPS-ConfigUL: p0-NominalPUSCH-Persistent)。 另外RA Msg3的标称功率不受以上值限制,而是根据RA preamble初始发射功率(preambleInitialReceivedTargetPower)加上?Preamble_Msg3 (UplinkPowerControlCommon: deltaPreambleMsg3)。 每个UE还有UE specific的标称功率偏移(对PUSCH和PUCCH有不同的UE标称功率,分别记为P0_UE_PUSCH和P0_UE_PUCCH ),该值通过dedicated RRC信令(UplinkPowerControlDedicated: p0-UE-PUSCH, p0-UE-PUCCH)下发给UE。P0_UE_PUSCH和P0_UE_PUCCH的单位是dB,因此这个值可以看成是不同UE对于eNB范围标称功率P0_PUSCH和P0_PUCCH的一个偏移量。对于动态调度的上行传输和半持久调度的上行传输,P0_UE_PUSCH的值也有所不同。 最终UE所使用的标称功率是(eNB范围标称功率 + UE Specific偏移量)。 2 路损补偿 在标称功率基础上,UE还需要根据测量得到的路损数据自动进行功率补偿。UE 通过测量下行参考信号(RSRP)计算得到下行路损,乘以一个补偿系数α后作为上行路损补偿。系数α由eNB在系统消息中半静态设定(UplinkPowerControlCommon: alpha)。对于PUCCH和Msg 3,α总是为1。标称功率设定和路损补偿都属于半静态功率控制,UE的动态功率控制有基于MCS 的隐式功率调整和基于PDCCH的显示功率调整。 3 基于MCS的功率调整 根据Shannon公式,发射功率需要正比于传输数据速率。在LTE系统中,MCS决定了每个RB上行数据量的大小,因此调度信息中的MCS隐式地决定了功率调整需求。 根据公式可以得到功率调整量。 公式中的MPR即是由MCS决定的per RE的数据块大小; 公式中的KS一般情况下=1.25。 公式中的β是上行数据全为控制数据(如CQI)而无其他上行数据情况下的调整系数;如果有其他上行数据则为1。 基于MCS的功率调整仅针对PUSCH数据,对PUCCH和SRS不适用。 eNB可以对某UE关闭或开启基于MCS的功率调整,通过dedicated RRC信令(UplinkPowerControlDedicated: deltaMCS-Enabled)实现。

上海电力学院2020年考研复试大纲:F024过程控制系统设计

上海电力学院2020年考研复试大纲:F024过程 控制系统设计 考研大纲频道为大家提供上海电力学院2019年考研复试大纲: F024过程控制系统设计,有需要的同学赶紧复习吧!更多考研资讯 请关注我们网站的更新! 上海电力学院2019年考研复试大纲:F024过程控制系统设计 课程名称:过程控制系统设计 参考书目:王再英、刘淮霞、陈毅静编著.《过程控制系统与仪表》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材),机械工业出版社,2017年09月。 复习的总体要求 《过程控制系统设计》是一门将控制理论、过程生产工艺、仪器仪表知识、系统设计方法相结合的综合性应用课程。本课程要求学 生了解过程控制系统的组成及性能指标,掌握被控过程的特性与建 模方法,领会测量变送器、执行器和PID控制器的组成、工作原理 和选型原则,完成简单和复杂过程控制系统的设计和整定,实现典 型过程控制应用案例的分析和设计。 复习内容 知识点 1、过程控制概述:过程控制的特点和任务;过程控制系统的分类;过程控制的性能指标要求; 2、控制仪表:控制仪表的分类;PID控制规律及特点;PID控制器的应用; 3、执行器:执行器的分类;调节阀的结构和工作原理;调节阀的 结构特性和流量特性;调节阀的选型原则;

4、被控过程的数学模型:数学模型的作用和建模方法;机理建模法的原理和建模过程;阶跃响应曲线法建模的原理和方法; 5、简单控制系统的设计与整定:简单控制系统的组成;简单控制系统设计的基本要求和设计步骤;被控参数、控制变量、控制器调节规律和正反作用的选择;控制器参数的衰减频率特性整定法;控制器 参数的工程整定法; 6、串级控制系统的设计:串级控制系统的结构和工作原理;串级控制系统的特点;串级控制系统的设计原则和控制器参数的整定方法; 7、前馈控制系统的设计:前馈控制的原理和特点;静态和动态前馈的设计方法;前馈与反馈复合控制系统的设计; 8、大滞后控制系统设计:Smith预估控制的结构和原理;Smith 预估控制的特点分析;改进的Smith预估控制的应用; 9、比值控制系统的设计:比值控制系统的种类;比值系数的计算;比值控制的实现方法; 10、分程控制、均匀控制和选择性控制系统的设计:分程控制、均匀控制和选择性控制的工作原理、适用场合和设计原则; 11、解耦控制系统设计:相对增益的定义、作用、计算和应用;解耦控制器的设计;解耦控制的近似实现; 12、典型过程控制应用案例的分析与设计:大型火电机组热工控制系统的分析与设计;精馏塔控制系统的分析与设计。 考核要求 1)理解和掌握过程控制的基本概念:过程控制的特点、系统基本组成和分类; 2)掌握控制装置的使用:正确选择检测装置、控制器和执行器; 3)掌握对象建模的方法:根据设计需要,用机理建模法或工程测试法对被控对象进行建模;

功率控制

功率控制培训讲义 一、背景 控制无线路径上的发射功率的目的是在不需要最大发射功率,就能达到较好的传输质量的情况下,降低发射功率。这样做,既能保持传输质量高于给定门限,又能降低移动台和基站的平均广播功率,减少对其它通信的干扰。 功率控制分为上行功率控制和下行功率控制,上下行控制独立进行。上行功率控制移动台(MS),下行功率控制基站(BTS)。同一方向的连续两次控制之间的时间间隔由O&M设定。 功率控制包括移动台和基站的功率控制。 移动台功率控制的目的是调整MS的输出功率,使BTS获得稳定接收信号强度,以限制同信道用户的干扰,减少BTS多路耦合器的饱和度,降低移动台功耗;基站功率控制目的是调整BTS输出功率,使MS获得稳定接收信号强度,以限制同信道干扰,降低基站功耗。 基站动态功率控制目的是调整BTS输出功率,使MS获得稳定接收信号强度,以限制同信道干扰,降低基站功耗。基站动态功率控制仅使用稳态功率控制算法。 实现功率控制有两种算法——0508功率控制算法和华为动态功率控制算法(简称0508算法和动态功控算法)。 二、功率控制过程 1.移动台功率控制 移动台功率控制分为两个调整阶段——Stationary稳态调整和Initial初始调整。稳态调整是功率控制算法执行的常规方式,初始调整使用于呼叫接续最开始的时刻。当一个接续发生,MS以所在小区的名义功率输出,(名义功率即在收到功率调整命令之前,MS发射功率为所在小区BCCH信道上广播的系统消息中MS 最大发射功率MS_TXPWR_MAX_CCH。而如果MS不支持这一功率级别,则采用与之最接近的可支持的功率级别,如在建立指示消息中上报的MS类标Classmark所支持的最大输出功率级别)。但因为BTS可同时支持多个呼叫,必须在一个新的接续中尽快降低接收信号强度,否则该BTS支持的别的呼叫的质量会由于BTS 多路耦合器饱和而恶化,并且另外小区的呼叫质量也会由于强干扰而受到影响。

认知无线电技术

现代通信系统 论文 题目:认知无线电技术 姓名:朱雪峰 学院:潇湘学院 专业:通信工程 班级: 001 学号: 1254040121 指导教师:钟斌 2015年11月1日

目录 一、引言 (2) 二、认知无线电的基本概念 (2) 三、认知无线电的功能与实现 (4) 1.认知无线电的主要功能 (4) 2.认知无线电的实现关键 (5) 四、认知无线电的标准化 (7) 五、认知无线电的管制与应用情况 (8) 六、未来发展与展望 (9)

认知无线电技术的研究及发展 【摘要】认知无线电技术作为软件无线电技术的一个特殊扩展,受到日益广泛的关注。由于该技术能够自动检测无线电环境,调整传输参数,从空间、时间、频率、调制方式等多维度共享无线频谱,可以大幅度提高频谱利用效率。本文首先从认知无线电技术的定义入手,分别讨论了认知无线电的基本概念、功能与实现、标准化的进程。然后介绍了当前应用状况,最后分析了未来的发展及面临的挑战。 一、引言 随着无线通信技术的发展,人们可以获得的带宽不断地增加,移动通信的数据速率从10 kbit/s增长到2 Mbit/s,在不久的将来还可能提高到上百兆比特每秒。但即使如此,也无法满足人们日益增长的无线接入需求。为了缓解这一矛盾,一方面,人们不断开发新的无线接入技术,利用新的频段来提供各种业务;另一方面,不断改进各种编码调制方式,提高频谱效率。但由于移动终端天线尺寸和功率的限制,可以用于无线接入的频段很有限。在提高频谱效率方面,目前较为先进的CDMA空中接口技术,如HSDPA可以达到1 bit/(s·Hz)的频谱效率,将来OFDM和MIMO技术的应用也只能达到3-4 bit/(s·Hz)的频谱效率。3-4倍的频谱效率的提高对于人们成百上千倍的带宽需求增长是微不足道的。认知无线电技术的出现,为解决频谱资源不足、实现频谱动态管理及提高频谱利用率开创了崭新的局面。 二、认知无线电的基本概念 认知无线电(cognitive radio,CR)的概念是由Joseph Mitola博士提出的,他在1999年发表的一篇学术论文[1]中描述了认知无线电如何通过一种“无线电知识表示语言(RKRL)”的新语言提高个人无线业务的灵活性。随后在2000年瑞典皇家科学院举行的博士论文答辩中详细探讨了这一理论[2]。 认知无线电也被称为智能无线电。从广义上来说是指无线终端具备足够的智能或者认知能力,通过对周围无线环境的历史和当前状况进行检测、分析、学习、推理和规划,利用相应结果调整自己的传输参数,使用最适合的无线资源(包括频率、调制方式、发射功率等)完成无线传输。认知无线电能够帮助用户自动选择最好的、最廉价的服务进行无线传输。甚至能够根据现有的或者即将获得的无线资源延迟或主动发起传送。 由定义可以看出。认知无线电的一个最大优势就是无线用户可以通过该技术实现“频谱共享”。目前大多数频谱已经被划分给不同的许可持有者(又称为首要用户),包括移动通信、应急通信、广播电视等。但是随着用户需求的增长,简单地通过开发新的无线接入技术和使用新的频点已经无法充分满足市场需求。 近年来,很多学者通过监测分析当前无线频谱使用状况发现,虽然大部分频谱已经被分配给不同的用户,但是在相同时间、相同地点频谱的使用却非常有限。常常是大部分频点未被使用,而某些热点频率又处于超负荷运行。美国联邦通信管理委员会(FCC)充分注意到了这一点,于2002年11月出版了频谱政策任务组撰写的一份报告[3],该报告指出,当前分配的绝大多数频谱的利用率为15%-85%。因此FCC认为当前存在的最主要问题并不是没有频谱可用,而是现有的频谱分配方式导致资源没有被充分利用。只有彻底改变当前固定频谱分配政策,部分甚至全部采用动态频谱分配政策,使多种技术可以实现“频谱共享”,才能

微电网下垂控制的稳定性、功率分配与分布式二级控制

微电网下垂控制的稳定性、功率分配与分布式二级控制 摘要 出于对智能电网技术最近的和不断增长的兴趣,我们研究了微电网中的下垂控制DC/AC 逆变器运算。我们提供一个存在唯一的和局部指数稳定的同步解决方案的必要和充分条件。 我们提出了一个选择控制器在逆变器之间有理想的电源共享,并且指定该组的负载,它可以不违反给的的驱动约束下实现。此外,我们提出了一个分布式的基础上平均积分控制器算法,动态调节系统频率一个随时间变化的负载的存在。值得注意的是,这分布平均积分控制器有额外的性质保持功率共享特性的主要下垂调节器。最后,我们目前的实验结果验证我们的控制器设计。我们的研究结果在没有假设有相同的线性调节和电压幅值也成立。 引言 微电网是低压配电网络,不均匀组成的分布式发电,存储,负载,和从更大的主要网络中自主管理的网络。微电网是能够连接到广域电力系统通过一个共通点联轴器(PCC),但也“孤岛”自己和独立运作[1]。在微网能源发电可以是高度异质性,包括光伏发电,风能,地热能,微型涡轮机等许多这些来源产生或者可变频率的交流电源或直流电源,具有同步交流电网通过电力电子接口DC/ AC逆变器。它在孤岛的操作,是通过这些逆变器,必须采取措施以确保同步,安全性,动力平衡性和负载均衡在网络中[2]。 所谓的下垂控制器已成功地用于实现这些任务,请参见[2] - [7]。尽管形成的基础并联逆变器的操作(图2),下垂控制从未逆变器和负载网络受非线性分析[8]。小信号稳定性分析两个逆变器并联运行的下[9] - [12]和参考文献中的各种假设。所呈现的稳定性结果依赖于线性约已知的操作点,两个逆变器的特殊情况下,有时会打包带无关的假设[5]。 图1微电网的示意图,与四个逆变器(节点VI)提供负载(节点VL),通过非循环互连。之间的逆变器的虚线代表的通信链路,这将是专门用于第六部分。 在这项工作中,我们调查我们最近的理论结果同步,共享,和次级控制的微电网[13]。经检讨后的下垂控制方法和次级控制(第二部分),我们提供必要的稳定的工作存在的充分

快速功率控制技术

快速功率控制技术 一.功率控制 功率控制是蜂窝系统中最重要的要求之一。TD-SCDMA系统是一个干扰受限系统,由于远近效应,它的系统容量主要受限于系统内各移动台和基站的干扰,因而,若每个移动台的信号到达基站时都能达到保证通信质量所需的最小信噪比并且保持系统同步,TD-SCDMA系统的容量将会达到最大。功率控制是在对接收机端的接收信号强度或信噪比等指标进行评估的基础上,适时改变发射功率来补偿无线信道中的路径损耗和衰落,从而既维持了通信质量,又不会对同一无线资源中其他用户产生额外干扰。另外,功率控制使得发射机功率减小,从而延长电池使用时间。 二.快速功率控制 ETSI规范推荐的功率控制过程的控制幅度都是固定的,一般取值是2 dB或4 dB,然而,在很多实际的情况下,固定的功率控制幅度并不能达到最优的效果,举一个简单的例子: 当手机在离基站天线很近的地方发起一次呼叫,它使用的初始发射功率是所在小区BCCH信道上广播的系统消息中手机最大发射功率MS_TXPWR_MAX_CCH,很明显,这时由于手机离基站的天线非常近,功率控制过程应该尽可能快地将它的发射功率降下去。然而,规范推荐的功率控制过程做不到,因为它每次只能命令手机降2 dB或4 dB,加上每两次功率控制之间会有一定的间隔期(由于要收集足够多新的测量数据),因此,要将手机发射功率降到合理的值,会经历一段比较长的时间,下行方向也是一样的。可见,这对降低整个GSM网络的干扰情况明显不利,要改善这一点,就是加大每次功率控制的幅度,这就是快速功率控制的核心思想。 快速功率控制过程能够根据实际的信号强度和信号质量情况,判断出应该使用的功率控制幅度,不再局限于一个固定的幅度,这样就可以轻易解决手机初始接入时功率的控制问题。当然,它的作用也不仅仅局限于这种情况,还有很多,比如快速移动的手机、突然出现的干扰或障碍等等,只要出现需要进行大幅度功率控制的现象,快速功率控制过程都能够完满地给予解决。 三.远近效应 由于用户的移动性,不同的移动台和基站之间的距离是不同的。当基站同时接受到两个不同距离移动台的信号时,若两者功率发射都相同,则离基站近的移动台的接受信号强,离基站远的移动台的接收信号弱。这样就会产生以强压若的现象,即远处用户的信号会被近处用户的信号淹没,以至于不能正确解调,这种现象称为“远近效应”。为了克服这种现象,对移动台的发射功率进行调整时非常有必要的,使得基站接收到的所有移动台的信号功率基本相等。

认知无线电技术介绍

认知网络课程学习报告题目:认知无线电技术简介

目录 1、认知无线电简介 ………………………………………………………………………………………………………….- 1 - 1.1 技术产生背景.................................................................................................................. - 1 - 1.2 基本理念和平台结构..................................................................................................... - 1 - 1.3 认知无线电的发展及研究现状 .................................................................................... - 3 - 2、认知网络关键技术................................................................................................................... - 4 - 2.1 频谱检测技术.................................................................................................................. - 4 - 2.2 自适应频谱资源分配技术............................................................................................. - 5 - 2.3 认知无线电下的频谱管理............................................................................................. - 5 - 3、认知无线电的标准化............................................................................................................... - 6 - 4、认知无线电的应用场景........................................................................................................... - 7 - 5、结语............................................................................................................................................ - 9 - 参考文献........................................................................................................................................ - 10 -

多台发电机的功率分配控制

众所周知船舶电网不同于岸上电网,船舶电网容量小,并且船用负载多为电动机类的电感性负载,所以他们的功率很大,有时可以和发电进的容量相比较,有时又会负载消耗非常小,所以他们的波动非常大,故我们需要对发电机系统进行控制以达到对船舶电量的合理利用。 当外界的负载变化时我们需要调节发电机端的电压,而发电机端电压可以通过调节发电机的频率f和其磁通来实现,但是当频率变化时会改变发电机输出交流电的电压。所以我们通过采用改变磁通的办法来实现发电机端电压的变化。 一实验原理 本次作业我主要采用数字式励磁调节器根据外界的负载对发电机进行励磁调节。以实现发电机端电压的稳定以及在发电机并联运行时能够合理的分配无功功率。 本次以两个发电机为例子进行设计,其也可以推广到多个电机并联运行的情况。 此次设计主要用到IGBT来控制励磁,发电机的电压和电流则通过电压互感器和电流互感器采集分两路传送到单片机,一路传送到单片机的AD端,经过转化在单片机内部程序计算其电压电流大小,进而得到有功功率和无功功率,另一路通过电压比较器转化为方波输入到单片机得到其发电机的交流电压和电流频率。然后根据转化的各项数据决定电机发电量的增加还是减少,其信息转化为增磁还是减磁的信号送到单片机由单片机通过自身的捕获比较单元生成PWM波来控制IGBT开关的开停,进而来控制电机的励磁。两个电机各由一个单片机控制,两个单片机之间通过CAN来进行通信。 另外本次作业设计中IGBT的驱动模块和缓冲电路以及栅极保护电路的模块不进行讨论。 发电机根据实际负载的大小决定是否并机运行,其开机停机信号以数字量送到单片机的内部,另外电动机的启动方式采用外接蓄电池的他励启动,本次忽略电机的启动失败的情况。其他故障报警也忽略。 其总的控制原理图如图1所示

认知无线电技术

认知无线电技术 相信童鞋们都对大名鼎鼎的认知无线电技术有所耳闻,那到底是个什么东东呢?下面射频君就来给大家普及一下认知无线电的基本知识。随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据伟大的香农同志所提出的信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。问题出现了,解决发法捏?因此,伟大的科学家筒子们提出了采用认知无线电(CR,全称Cognitive Radio)技术,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。认知无线电是一种智能频谱共享技术,通过智能学习以及对频谱环境的感知对传输参数进行实时的调整,能够对频谱的利用率进行显著的提升。 “无线电之父”Mitola的概念模型包括硬件和软件。其软件部分由基础软件和智能软件构成。硬件部分重点使用软件无线电的基本体系结构,由安全模块、调制解调器、天线、射频、基带信号处理和用户接口部分构成。调制解调器可以解决收发信号的调制解调以及均衡信号的问题;天线是为了接收并发射无线电信号;射频前端由无线电信号的放大以及其必要变换构成;基带处理模块能够解决网络中的各种协议与控制问题,兼容不同的网络;用户接口部分可以根据RKRL语言满足不同的接口服务,同时使用关于用户需要的支持自动推理的方

法,实现个人通信服务。 1. 频率侦听 认知无线电技术在应用中,能够对频谱进行连续的侦听,以此对没有占用的频谱进行及时的发现,在不对主用户造成干扰的情况下对用户的再次出现进行快速的检测,以此便于为用户腾出相应的带宽。要想对该功能进行实现,就需要对一种新的功能-频谱侦听技术进行运用,能够获得非常高的检测率。而受到检测能力的限制以及阴影衰落以及多径情况的影响,为了能够更为准确的对用户不同的接收功率进行检测,该技术在带宽频率捷变以及前端灵敏度方面具有更高的要求。在早期,其对周期平稳过程以及导频信号技术进行应用,并不能够对频谱检测的可靠性进行满足。而就目前来说,则可以通过DF、AF以及CF协议的应用对其频谱侦听能力进行提升。 2. 动态频谱分析 在现今的频谱研究中,欧洲地区的很多项目已经对不同网络的动态频谱分配算法进行了研究,而对于认知无线电网络来说,用户在可用信道、位置以及数量方面的需求具有着变化的特征,并因此使这部分技术存在着不完全适用的情况。考虑到目前动态频谱分配在标准、政策以及接入协议等方面的限制,基于频谱统筹策略是现今应用较多的频谱共享技术,在该技术中,其思想即首先将不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池,之后再将其划分为不同的信道。没有得到授权的用户,则可以对这部分空闲的信道进行临时的占用。对于该策略来说,对信道应用的公平性以及利用率进行了充分的考虑,可以说是一个受

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述 https://www.wendangku.net/doc/c62000155.html,/tech/intro.aspx?id=565 点击数:260 刘永奎,伍文俊 (西安理工大学自动化学院电气工程系,陕西西安710048)摘要首先介绍了三相电压型PWM整流器的拓扑结构,在此基础上,对当前应用于PWM 整流器的直接功率控制策略进行了对比分析,介绍了其实现机理和优缺点,最后,对直接功率控制在三相电压型PWM整流器中的控制技术进行了展望。 关键字 PWM整流器;直接功率控制;综述 Summary about Direct Power Control Scheme of Three-Phase Voltage Source PWM Rectifiers LIU Yongkui,WU Wenjun (Xi'an University of Technology,Xi'an Shannxi 710048 China)Abstract The topological structure of three-phase PWM rectifiers is introduced. On this basis, several DPC methods of three-phase voltage source PWM rectifiers were introduced and compared. At last, the pros原per of the control scheme development trends in three-phase PWM rectifiers is presented. Keywords three-phase PWM rectifiers;direct power control;summary 1 概述 三相电压型PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流正弦化、低谐波输入电流、恒定直流电压控制、较小容量滤波器及高功率因数(近似为单位功率因数)等特征,有效地消除了传统整流器输入电流谐波含量大、功率因数低等问题,被广泛应用于四象限交流传动、有源电力滤波、超导储能、新能源发电等工业领域。 PWM 整流器控制策略有多种,现行控制策略中以直接电流、间接电流控制为主,这两种闭环控制策略

LTE中的功率控制总结

LTE中的功率控制总结 1、LTE框图综述 2、LTE功率控制与CDMA系统功率控制技术的比较下表所示。 LTE CDMA 远近效应不明显明显 对抗快衰落 功控目的补偿路径损耗和阴影衰 落 功控周期慢速功控快速功控 功控围小区和小区间小区 具体功率目标上行:每个RE上的能量 整条链路的总发射功率 EPRE;

3、LTE当中上下行分别采用OFDMA和SC-FDMA的多址方式,所以各子载波之间是正交不相关的,这样就克服了WCDMA当中远近效应的影响。为了保证上行发送数据质量,减少归属不同eNodeB 的UE使用相同频率的子载波产生的干扰,同时也减少UE的能量消耗,并使得上行传输适应不同的无线传输环境,包括路损,阴影,快衰落等。(质量平衡与信干噪比平衡的原则相结合使用,是现在功率控制技术的主流。) 4、功率控制方面,只是对上行作功率调整(采用慢速功率控制),下行按照参数配置进行固定功率的发送,即只有eNodeB对UE的发送功率作调整。LTE中,上行功率控制使得对于相同的MCS(Modulation And Coding Scheme), 不同UE到达eNodeB 的功率谱密度(Power Spectral Density,PSD单位带宽上的功率)大致相等。eNodeB 为不同的UE分配不同的发送带宽和调制编码机制MCS,使得不同条件下的UE获得相应不同的上行发射功率。 5、对于下行信号,基站合理的功率分配和相互间的协调能够抑制小区间的干扰,提高同频组网的系统性能。严格来说,LTE的下行方向

是一种功率分配机制,而不是功率控制。不同的物理信道和参考信号之间有不同的功率配比。下行功率分配以开环的方式完成,以控制基站在下行各个子载波上的发射功率。下行RS一般以恒定功率发射。下行共享控制信道PDSCH功率控制的主要目的是补偿路损和慢衰落,保证下行数据链路的传输质量。下行共享信道PDSCH的发射功率是与RS发射功率成一定比例的。它的功率是根据UE反馈的CQI 与目标CQI的对比来调整的,是一个闭环功率控制过程。在基站侧,保存着UE反馈的上行CQI值和发射功率的对应关系表。这样,基站收到什么样的CQI,就知道用多大的发射功率,可达到一定的信噪比(SINR)目标。 下行功率分配以每个RE为单位,控制基站在各个时刻各个子载波上的发射功率。下行功率分配中包括提高导频信号的发射功率,以及与用户调度相结合实现小区间干扰抑制的相关机制。下行在频率上和时间上采用恒定的发射功率。基站通过高层指令指示该恒定发射功率的数值。在接收端,终端通过测量该信号的平均接收功率并与信令指示的该信号的发射功率进行比较,获得大尺度衰落的数值。 下行共享信道PDSCH的发射功率表示为PDSCH RE与CRS RE 的功率比值,即ρA和ρB。其中ρA表示时隙不带有CRS的OFDM 符号上PDSCH RE与CRS RE的功率比值(例如2天线Normal CP的情况下,时隙的第1、2、3、5、6个OFDM符号);ρB 表示时隙带有CRS的OFDM符号上PDSCH RE与CRS RE的功

复杂过程控制系统设计与Simulink仿真

银河航空航天大学 课程设计 (论文) 题目复杂过程控制系统设计与Simulink仿 真 班级 学号 学生姓名 指导教师

目录 0. 前言 (1) 1. 总体方案设计 (2) 2. 三种系统结构和原理 (3) 2.1 串级控制系统 (3) 2.2 前馈控制系统 (3) 2.3 解耦控制系统 (4) 3. 建立Simulink模型 (5) 3.1 串级 (5) 3.2 前馈 (5) 3.3 解耦 (7) 4. 课设小结及进一步思想 (15) 参考文献 (15) 附录设备清单 (16)

复杂过程控制系统设计与Simulink仿真 姬晓龙银河航空航天大学自动化分校 摘要:本文主要针对串级、前馈、解耦三种复杂过程控制系统进行设计,以此来深化对复杂过程控制系统的理解,体会复杂过程控制系统在工业生产中对提高产品产量、质量和生产效率的重要作用。建立Simulink模型,学习在工业过程中进行系统分析和参数整定的方法,为毕业设计对模型进行仿真分析及过程参数整定做准备。 关键字:串级;前馈;解耦;建模;Simulink。 0.前言 单回路控制系统解决了工业过程自动化中的大量的参数定制控制问题,在大多数情况下这种简单系统能满足生产工艺的要求。但随着现代工业生产过程的发展,对产品的产量、质量,对提高生产效率、降耗节能以及环境保护提出了更高的要求,这便使工业生产过程对操作条件要求更加严格、对工艺参数要求更加苛刻,从而对控制系统的精度和功能要求更高。为此,需要在单回路的基础上,采取其它措施,组成比单回路系统“复杂”一些的控制系统,如串级控制(双闭环控制)、前馈控制大滞后系统控制(补偿控制)、比值控制(特殊的多变量控制)、分程与选择控制(非线性切换控制)、多变量解耦控制(多输入多输出解耦控制)等等。从结构上看,这些控制系统由两个以上的回路构成,相比单回路系统要多一个以上的测量变送器或调节器,以便完成复杂的或特殊的控制任务。这类控制系统就称为“复杂过程控制系统”,以区别于单回路系统这样简单的过程控制系统。 计算机仿真是在计算机上建立仿真模型,模拟实际系统随时间变化的过程。通过对过程仿真的分析,得到被仿真系统的动态特性。过程控制系统计算机仿真,为流程工业控制系统的分析、设计、控制、优化和决策提供了依据。同时作为对先进控制策略的一种检验,仿真研究也是必不可少的步骤。控制系统的计算机仿真是一门涉及到控制理论、计算机数学与计算机技术的综合性学科。控制系统仿真是以控制系统的模型为基础,主要用数学模型代替实际控制系统,以计算机为工具,对控制系统进行实验和研究的一种方法。在进行计算机仿真时,十分耗费时间与精力的是编制与修改仿真程序。随着系统规模的越来越大,先进过程控制的出现,就需要行的功能强大的仿真平台Math Works公司为MATLAB提供了控制系统模型图形输入与仿真工具Simulink,这为过程控制系统设计与参数整定的计算与仿真提供了一个强有力的工具,使过程控制系统的设计与整定发生了革命性的变化。

CDMA功率控制

CDMA系统中的功率控制技术 1. 引言: 在常见的多址通信技术中,CDMA(码分多址接入)通信技术采用同频率复用方式实现更大的系统容量,并且有发射功率低、保密性能强、覆盖范围大等优点,CDMA个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。功率控制技术、PN码技术、RAKE接收技术、软切换技术、话音编码技术等称为IS-95CDMA蜂窝移动通信系统中的关键技术。由于CDMA是一个自干扰系统,所有移动用户和周围小区中的其他用户所造成的自干扰成为限制系统容量的主要因素,功率控制被认为是所有关键技术的核心。 如果不采用功率控制,所有用户就会以相同的功率发射信号,这样离基站较近的移动台就会对较远的移动台造成相当大的干扰,这种现象称为远近效应。因此设计一种良好的功率控制方案对于CDMA系统的正常运行是非常重要的。研究表明,不采用功率控制技术的CDMA系统容量很小,甚至会小于FDMA 系统的容量。在CDMA系统中采用功率控制的另一个原因,尽可能利用最小的发射功率获得所需的传输质量,以延长用户终端中电池的寿命。在功率控制中需要移动台(MS)和基站(BS)共同协调进行动态的功率控制才能够实现。 本文主要介绍CDMA系统中现有的常用的功率控制技术,并在此基础上提出了一些理论上的改进的功率控制算法,加以说明和比较。 2.CDMA系统中现有的功率控制技术: 2.1 功率控制技术的分类: 功率控制技术可按多种方式进行分类,如图1所示:

图1 功率控制技术的分类 从通信的上、下行链路考虑,功率控制可以分为前向功率控制和反向功率控制,前向和反向功率控制是独立进行的。所谓的反向功率控制,就是对手机的发射功率进行控制,而前向功率控制,就是对基站的发射功率进行控制。 从功控的环路类型来划分,功率控制算法还可分成开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。开环功率控制仅是一种对移动台平均发射功率的调节;闭环功率控制式MS根据BS发送的功率控制指令(功率控制比特TPCbit携带的信息)来调节MS发射功率;外环功率控制是为了适应无线信道的衰耗变化,达到系统所要求的误帧率而动态调整反向闭环功控中的信噪比门限。 2.2 功率控制的原理: 2.2.1 前向链路功率控制: 前向链路功率控制的目的在于,减小为那些静止状态、离基站较近、几乎不受多径衰落和阴影效应影响、或受其它小区干扰很小的用户所消耗的功率,以便将节省下来的功率给那些信道条件较差、离基站较远、或误码率很高的用户。 基站通过移动台对前向链路误帧率的报告和临界值比较来决定是增加发射功率还是减小发射功率。移动台的报告分为定期报告和门限报告。定期报告就是隔一段时间汇报一次,门限报告就是当FER(误帧率)达到一定门限时才报告。这个门限由运营者根据对话音质量的不同要求设置的。这两种报告可以同时存在,也可以只要一种,或者两种都不用,根据运营者的具体要求来设定。 在TDD模式下,在前向链路中,由小区内信号的同步性和移动台相干解调带来的增

认知无线电中频谱感知技术研究 Matlab仿真 免费分解

毕业设计(论文)题目:认知无线电中频谱感知技术研究专业: 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 指导单位: 20分太坑爹了。老子放个免费的 日期:年月日至年月日

摘要 无线业务的持续增长带来频谱需求的不断增加,无线通信的发展面临着前所未有的挑战。无线电频谱资源一般是由政府统一授权分配使用,这种固定分配频谱的管理方式常常会出现频谱资源分配不均,甚至浪费的情形,这与日益严重的频谱短缺问题相互矛盾。认知无线电技术作为一种智能频谱共享技术有效的缓解了这一矛盾。它通过感知时域、频域和空域等频谱环境,自动搜寻已授权频段的空闲频谱并合理利用,达到提高现有频谱利用率的目的。频谱感知技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。 本文首先介绍了认知无线电的基本概念,对认知无线电在 WRAN 系统、UWB 系统及 WLAN 系统等领域的应用分别进行了讨论。在此基础上,针对实现认知无线电的关键技术从理论上进行了探索,分析了影响认知网络正常工作的相关因素及认知网络对授权用户正常工作所形成的干扰。从理论上推导了在实现认知无线电系统所必须面对的弱信号低噪声比恶劣环境下,信号检测的相关方法和技术,并进行了数字滤波器的算法分析,指出了窗函数的选择原则。接着详细讨论了频谱检测技术中基于发射机检测的三种方法:匹配滤波器检测法、能量检测法和循环平稳特性检测法。为了检验其正确性,借助 Matlab 工具,在Matlab 平台下对能量检测和循环特性检测法进行了建模仿真,比较分析了这两种方法的检测性能。研究结果表明:在低信噪比的情况下,能量检测法检测正确率较低,检测性能远不如循环特征检测。 其次还详细的分析认知无线电的国内外研究现状及关键技术。详细阐述了频谱感知技术的研究现状和概念,并指出了目前频谱感知研究工作中受到关注的一些主要问题,围绕这些问题进行了深入研究。 关键词:感知无线电;频谱感知;匹配滤波器感知;能量感知;合作式感知;

4G LTE 第九课:LTE功率控制

第九课:LTE功率控制 LTE下行功率控制 由于LTE下行采用OFDMA技术,一个小区内发送给不同UE的下行信号之间是相互正交的,因此不存在CDMA系统因远近效应而进行功率控制的必要性。就小区内不同UE的路径 损耗和阴影衰落而言,LTE系统完全可以通过频域上的灵活调度方式来避免给UE分配路径 损耗和阴影衰落较大的RB,这样,对PDSCH采用下行功控就不是那么必要了。另一方面,采用下行功控会扰乱下行CQI测量,影响下行调度的准确性。因此,LTE系统中不对下行采用灵活的功率控制,而只是采用静态或半静态的功率分配(为避免小区间干扰采用干扰协调时静态功控还是必要的)。 下行功率分配的目标是在满足用户接收质量的前提下尽量降低下行信道的发射功率,来降低小区间干扰。在LTE系统中,使用每资源单元容量(Transmit Energy per Resource Element, EPRE)来衡量下行发射功率大小。对于PDSCH信道的EPRE可以由下行小区专属参考信号 功率EPRE以及每个OFDM符号内的PDSCH EPRE和小区专属RS EPRE的比值ρA或ρB的得到。 其中,下行小区参考信号EPRE定义为整个系统带宽内所有承载下行小区专属参考信号的下行资源单元(RE)分配功率的线性平均。UE可以认为小区专属RS_EPRE在整个下行系统带宽内和所有的子帧内保持恒定,直到接收到新的小区专属RS_EPRE。小区专属RS_EPRE 由高层参数Reference-Signal-power通知。 ρA或 ρB表示每个OFDM符号内的PDSCH EPRE和小区专属RS EPRE的比值,且ρA或ρB 是UE专属的。具体来说,在包含RS的数据OFDMA的EPRE与小区专属RS EPRE的比值标识用Bρ表示;在不包含RS的数据OFDMA的EPRE与小区专属RS EPRE的比值标识用ρA表示。 一个时隙内不同OFDMA的比值标识ρA或ρB与OFDMA符号索引对应关系

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 摘要:认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术,其核心思想是CR具有学习能力,能与周围环境交互信息,以感知和利用在该空间的可用频谱,并限制和降低冲突的发生,认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing)和系统的智能学习能力,实现动态频谱分配(DSA:dynamic spectrum allocation)和频谱共享(Spectrum Sharing)。本文主要分析认知无线电的起源,认知无线电的关键技术概要,认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面,对认知无线电进行一个概述,从而加深对无线电的认知与了解。 关键字:认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧,成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧的问题,出现了许多先进的无线通信理论与技术,如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率,但仍受限于Shannon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明:ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz左右授权频段过于拥挤,而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,进而显著地提高频谱的利用率,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。 1.认知无线电的发展历程 认知无线电的概念是由Joseph Mitola博士在1999年提出的,他认为认知无线电可以使SDR从预置程序的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理,并在论文中描述了认知无线电如何通过无线电知识表示语言(RKRL)来提高个人无线业务的灵活性。2004年Rieser支出认知无线电不一定必须有SDR的支撑,他提出基于遗传算法的生物启发认知模型更适用于可快速部署的灾难通信系统。该认知模型可对无线电系统的物理层和MAC层烦人演进建模,主要由三部分组成,包括用于监听无线环境,进行信道建模的无线信道遗传算法(WCGA)、演进并自适应无线环境的无线通信遗传算法(WSGA)和根据无线电信道模型和无线电参数,监视并改变系统的状态,以决定如何适应无线电的认知监视系统(CSM)。 2003年5月,FCC召开了无线电研讨会,讨论了利用认知无线电技术实现灵活频谱利用的相关技术问题。并且对从频谱管理的角度出发对认知无线网进行了官方定义,认为认知无线电是指能够通过与工作环境的交互,改变发射参数的无线电设备。针对频谱利用率低的现状,FCC提出采用认知无线电技术实现“开放

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