1、摘要頻譜是無線通信所需的珍貴資源，傳統(tǒng)的無線頻譜管理方式使得頻譜的利用率較低，而認(rèn)知無線電技術(shù)被認(rèn)為是解決這個問題的有效方法。動態(tài)頻譜分配是認(rèn)知無線電中的關(guān)鍵技術(shù)，它能對頻譜資源中的空閑頻譜實現(xiàn)動態(tài)管理，提高頻譜資源的利用率。本文在可用空閑頻帶數(shù)量少于認(rèn)知用戶數(shù)量的前提下，采用集中式的頻譜分配模型，研究并給出了兩個利用模糊邏輯進(jìn)行頻譜分配的改進(jìn)算法。第一種算法將認(rèn)知用戶基站的信號覆蓋面積問題轉(zhuǎn)化成對每個認(rèn)知用戶通信優(yōu)先級進(jìn)行劃分的問題，

2、基于認(rèn)知用戶的頻譜利用率、移動速度、認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)與主用戶接收機(jī)的距離，設(shè)計三輸入的模糊邏輯系統(tǒng)進(jìn)行模糊邏輯運(yùn)算，計算出每個認(rèn)知用戶的頻譜接入概率。認(rèn)知用戶的通信優(yōu)先級與其頻譜接入概率之積定義為認(rèn)知用戶基站收益，頻譜分配的目標(biāo)是使認(rèn)知用戶基站收益最大化。該算法取得的分配結(jié)果能最大化認(rèn)知用戶基站收益，計算復(fù)雜度較低。仿真證實了該方法的可行性。另外，當(dāng)主用戶系統(tǒng)對認(rèn)知用戶系統(tǒng)的頻譜使用采用頻譜租賃策略時，為使主用戶在租賃授權(quán)頻帶時獲得較大收

3、益，并保證主用戶的QoS，提出了利用首價密封拍賣和模糊邏輯進(jìn)行頻譜分配的算法。第二種算法中，認(rèn)知用戶頻帶分配函數(shù)是表示認(rèn)知用戶是否獲得空閑頻帶的二值函數(shù)，取值為l和0，取值為1表示該認(rèn)知用戶獲得了空閑頻帶，取值為0表示該認(rèn)知用戶未獲得空閑頻帶。空閑頻帶的最低租賃收益由主用戶基站規(guī)定。認(rèn)知用戶首先根據(jù)空閑頻帶的最低租賃收益、認(rèn)知用戶發(fā)射功率、數(shù)據(jù)包到達(dá)率建立估價函數(shù)，獲得對該空閑頻帶的預(yù)期收益，再向認(rèn)知用戶基站提交自己對該空閑頻帶付出的通

4、信成本；二輸入的模糊邏輯系統(tǒng)根據(jù)認(rèn)知用戶發(fā)射功率、認(rèn)知用戶發(fā)射機(jī)與主用戶接收機(jī)之間的距離這兩個物理因素，對每個需要接入該空閑頻帶的認(rèn)知用戶進(jìn)行干擾因子的計算：然后，把認(rèn)知用戶通信成本減去其干擾因子的差定義為該認(rèn)知用戶的通信優(yōu)先級；主用戶基站總收益定義為每個認(rèn)知用戶頻帶分配函數(shù)與其對應(yīng)的通信優(yōu)先級之積的累加。頻譜分配的目標(biāo)是使主用戶基ABSTRACTSpectrumasapreciousresourceisneededforwireles

5、scommunicationsWhentakingthetraditionalwayofradiospectrummanagement，thespectrumutilizationislowCognitiveradiotechnologyisconsideredtobeaneffectivewaytosolvethisproblemDynamicspectrumallocationisakeytechnologyofcognitiver

6、adio，itcanmakedynamicmanagementofidlespectruminspectrumresource，andprovidesaneffectivewayforusingthespectrumresourceefficientWetakecentralizedspectrumallocationmodelandintheconditionthatthenumberofidlespectrumbandsisless

7、thanthenumberofcognitiveusersTwonovelalgorithmsofspectrumallocationbasedonfuzzylogicarepresentedinthispaperSignalcoverageareaofthecognitiveradiobasestation(CRBS)istransformedintoeachcognitiveuser’Strafficprioritytobedivi

8、dedinthefirstalgorithmTakingintoaccountthecognitiveuser’Sspectrumutilizationefficiencyvelocityandthedistancebetweentheprimaryuser’Sreceiverandcognitiveuser’Stransmitter，wedesigna3inputfuzzylogicsystem(FLS)toconductfuzzyl

9、ogicoperationforspectrumaccessprobabilityofeachcognitiveUserTheCR—BSrevenueisdefinedastheproductofeachcognitiveuserspectrumtrafficpriorityandspectrumaccessprobabilityThegoalofthespectrumallocationalgorithmistomaximizethe

10、CR—BSrevenueTheresultsachievedofthealgorithmcanmaximizetheCRBSrevenueThecalculationcomplexityofouralgorithmislowSimulationconfirmedthefeasibilityofthisalgorithmInaddition，whentheprimaryusersystemusingspectrumleasingstrat

11、egyforthecognitiveusersystem，inordertogainhighrevenueandensuretheprimaryuser’SQoS，thesecondalgorithmwillusethesealedfirstpriceauctionandfuzzylogictoallocatespectrumbandsInthesecondalgorithm，thecognitiveuser’sspectrumallo