论分布式面向机器人救援通信无线协作通信机制

论文导读：文机器人救援论文认知无线电论文博弈论论文分布式优化论文本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-6ABSTRACT6-14第一章绪论14-271.1探讨背景与目的作用14-181.1.1机器人救援通信14-151.1.2协作通信的论述基础与技术15-171.1.3探讨
摘要：机器人救援通信中各种无线接入技术的利用,使得机器人救援这一异构多智能系统统的通信网络的异构性更加突出。协作通信机制是近年来无线异构网络探讨的一个重要方向。本论文以资源受限、动态变化的复杂的机器人救援通信环境为探讨背景,采取分布式优化、协作中继、博弈论和协同调度等论述和策略,探讨机器人救援通信中的动态频谱感知、协作中继优化、最优功率制约和分布式队列调度等不足,建立一套机器人救援无线协作通信机制。主要探讨工作如下：论文首先为机器人救援通信建立智能认知协作通信系统模型,在模型中各个节点将认知的局部信息与其它节点进行共享,通过信息融合机制获得针对整个网络更为准确的全局信息。各个用户根据网络状态动态获取网络资源,筛选出最优的协作中继进行数据传输；各个用户基于自身的利益通过博弈得到最佳的功率分配,并通过分期协同调度机制保证通信的实时性和公平性；提升机器人救援通信的协同传输效率和网络吞吐量。为实现服务可靠、能量高效、覆盖范围广的机器人救援通信提供一套有效的保障机制。对机器人救援通信频谱资源利用的探讨主要集中在利用认知无线电技术感知可用授权频谱。针对动态认知无线电技术中频谱感知性能与资源消耗之间的矛盾,提出一种分布式协作优化的频谱感知算法。设置频谱感知能量双门限将认知用户分成可信组和非完全可信组,采取次梯度法对频谱感知效用函数进行分布式协作优化,动态调整能量检测阈值,提升动态变化网络环境中的非完全可信认知用户检测结果的准确性。并根据优化历程的收敛特性选择参与协作的认知用户,再通过加权融合获得频谱感知结果。分布式协作优化的频谱感知算法不仅提升了认知用户频谱感知的准确性和检测速度,同时降低了网络开销。针对机器人救援通信高带宽大容量的数据业务传输需求,引入协作中继机制将若干中继节点形成虚拟天线阵列,协助源节点和目的节点进行通信。为获得最佳的空间分集增益和用户分集增益,提出一种基于等价信道增益的机会中继选择算法,利用瞬时比特错误概率获得等价的信道增益,根据等价信道增益有效地选择和管理中继节点,避开由于引入信道质量较差的中继节点导致的通信质量下降,进而减少数据传输时延并提升异构网络的信道容量。在此基础上,为了降低多个源用户和中继用户的能量消耗,构造效用函数和中继用户的虚拟,以每个用户自身的利益出发构造多主多以的两级分布式博弈算法,通过非协作博弈达到虚拟均衡,在保证数据通量的前提下得到最优功率分配,可降低节点之间的链路干扰,延长网络的存活周期,实现对源节点和中继节点功率联合优化。针对机器人救援通信中数据的突发性和局部性,为了保证数据传输的和实时性和公平性,论文提出一种分期协同调度的分布式公平队列算法。通过建立分期协同调度模型,引入数据发送的补偿机制,将节点数据传输历程分解为发送、补偿、休眠三个时期,根据调度模型参数设计时限约束函数,限定各时期的执行时间长度,各节点根据调度模型制定的协同调度规则,按照时限约束函数设定时隙比例“补偿”较大时延的发送节点,以而保证数据传输的实时性要求并实现整个机器人救援通信数据包的公平传输。关键词：协作通信论文机器人救援论文认知无线电论文博弈论论文分布式优化论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-6
ABSTRACT6-14
第一章 绪论14-27

1.1 探讨背景与目的作用14-18

1.1 机器人救援通信14-15

1.2 协作通信的论述基础与技术15-17

1.3 探讨的目的和作用17-18

1.2 国内外探讨近况18-23

1.3 探讨内容23-25

1.4 论文组织结构25-27

第二章 机器人救援通信的协作通信架构和设计案例27-37

2.1 机器人救援通信的难点和不足27-30

2.2 机器人救援通信协作通信系统和架构30-34

2.1 机器人救援通信系统30-32

2.2 机器人救援协作通信的架构32-34

2.3 机器人救援通信协作通信系统设计案例34-36

2.3.1 协作频谱感知34-35

2.3.2 中继选择和功率分配35-36

2.3.3 分布式队列调度案例36

2.4 小结36-37

第三章 分布式协同优化的协作频谱感知37-61

3.1 协作频谱感知37-46

3.

1.1 频谱感知模型37-40

3.

1.2 单用户频谱感知40-43

3.

1.3 协作频谱感知43-45

3.

1.4 机器人救援通信中引入协作频谱感知有着的不足45-46

3.2 协作频谱感知模型46-50
3.

2.1 多用户二元假设模型46-47

3.

2.2 双门限能量检测模型47-48

3.

2.3 认知用户分组双门限的确定48-49

3.

2.4 频谱检测性能浅析49-50

3.3 分布式协同优化的频谱感知算法50-56

3.1 频谱感知效用函数的定义50-51

3.2 分布式协同优化51-54

3.3 加权的融合机制54-56

3.4 分布式协同优化的频谱检测算法的实现56

3.4 算法仿真与结果浅析56-60

3.5 小结60-61

第四章 等价信道增益的中继选择和主以博弈的功率制约61-90

4.1 协作中继61-65

4.

1.1 协作中继传输61-64

4.

1.2 协作中继传输技术在机器人救援通信中的不足64-65

4.2 基于等价信道增益的中继选择65-73
4.

2.1 中继选择65-67

4.

2.2 协作传输模型67-68

4.

2.3 等价信道增益和中继选择68-72

4.

2.4 基于等价信道增益的中继选择算法72-73

4.3 基于多主多以博弈的功率制约73-83
4.

3.1 多主多以博弈74-75

4.

3.2 功率制约系统模型75-77

4.

3.3 功率制约的博弈模型77-79

4.

3.4 博弈浅析和算法流程79-83

4.4 算法仿真与结果浅析83-89

4.1 中继选择算法仿真与结果浅析83-85

4.2 功率分配算法仿真与结果浅析85-89

4.5 小结89论文导读：

-90
第五章 分期协同队列调度的无线协作通信优化90-107

5.1 队列调度90-94

5.

1.1 队列调度的基本原理90-91

5.

1.2 队列调度的性能指标91-92

5.

1.3 公平队列调度92-94

5.

1.4 机器人救援通信中的队列调度94

5.2 分期协同的分布式公平队列调度94-101
5.

2.1 分期协同的调度算法95-96

5.

2.2 信道状态监测模块96-97

5.

2.3 分期协同调度模型97-100

5.

2.4 分期协同分布式队列调度算法的执行流程100-101

5.3 分布式队列调度算法仿真与结果浅析101-106
5.

3.1 仿真环境和参数101-102

5.

3.2 公平队列调度性能评价指标102-103

5.

3.3 分布式公平队列调度结果浅析103-106

5.4 小结106-107
第六章 结论与展望107-110

6.1 结论107-108

6.2 展望108-110

参考文献110-120
致谢120-122
攻读博士学位期间主要探讨成果122-124