本科生毕业论文

无线移动通讯的快速发展使得有限的信道资源变得更加紧缺，传统的固定信道分配中，信道资源存在着很大的浪费。认知无线网络通过认知用户对授权用户暂时不用的授权信道的机会式占用，使信道资源的到了充分的利用。合理的信道分配策略是提高信道资源利用率的关键问题之一。本文根据已有的较成熟的算法，进行了分布式认知无线网络信道分配策略的仿真，并进行了系统性能分析。 【认知无线网络】 认知无线网络（Cognitive Radio Network, CRN）是一种创新的无线通信技术，它允许非授权的认知用户（Secondary Users, SUs）在不干扰授权用户（Primary Users, PUs）的情况下，智能地利用空闲的频谱资源。这种网络的设计目标是提高频谱效率，减少信道资源的浪费。 【CSMA/CA】 CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）是一种避免冲突的介质访问控制协议，广泛应用于802.11无线局域网标准中。在认知无线网络中，CSMA/CA被用于协调认知用户与授权用户之间的通信，确保PUs的优先使用权，同时避免两者之间的干扰。 【超时隙】 超时隙（Superframe）是一种时间管理机制，常用于无线通信系统中，以优化信道利用率。在认知无线网络中，超时隙可以被用来定义一个时间段，在这个时间段内，PUs可以自由使用信道，而SUs则需等待或退避，直到超时隙结束，然后尝试接入信道。 【多信道】 多信道（Multi-channel）是指网络中存在多个独立的通信信道，可以同时进行数据传输。在认知无线网络中，多信道分配策略能够进一步提升频谱利用率，通过让多个认知用户在不同的空闲信道上同时通信，从而提高网络的整体吞吐量。 【性能指标】 性能指标在评估认知无线网络的信道分配策略时至关重要，包括： 1. **信道利用率**：表示信道被有效使用的比例，是衡量信道资源是否充分利用的重要参数。 2. **授权用户响应时间**：PUs成功获得信道并开始传输数据所需的时间。 3. **认知用户中断率**：由于PUs的活动导致SUs通信中断的频率。 4. **认知用户响应时间**：SUs从请求信道到成功开始传输数据所需的时间。 5. **吞吐量**：网络在一定时间内传输的数据量，反映网络的传输效率。 在本文的研究中，作者基于已有的成熟算法，通过MATLAB仿真了分布式认知无线网络的信道分配策略。仿真涵盖了从单信道到多信道的情况，考察了不同因素（如认知用户数量、信道不饱和程度等）对性能指标的影响。通过对比理论分析结果，验证了仿真的有效性，为优化信道分配提供了实证依据。此外，作者还强调了软件的易用性和友好性，这对于实际应用和未来的研究工作具有重要意义。