孙沛然，王可人，冯 辉

(解放军电子工程学院 通信对抗系，合肥 230037)



改进粒子群算法在频谱功率分配中的应用*

孙沛然**，王可人，冯 辉

(解放军电子工程学院 通信对抗系，合肥 230037)

在认知无线电中，由于次用户干扰门限要求的存在，传统频谱功率分配方式获得的次用户有效信道容量较低。针对这一问题，提出了一种基于粒子群算法的频谱功率分配算法。首先建立基于干扰距离的认知网络干扰模型，将频谱功率分配问题转化为函数优化问题，并借助混合随机变异思想的粒子群算法进行求解；针对寻优过程中的约束问题，提出了一种基于投入产出比的外点法，保证粒子群在可行域中寻优，最终获得频谱功率分配。仿真结果表明，与传统算法相比，所提算法能够获得较高的次用户有效信道容量。

认知无线电；信道容量；频谱功率分配；粒子群优化；外点法

1 引 言

随着无线通信技术的蓬勃发展，人们对无线通信业务的需求迅速增加，频谱资源的愈发匮乏成为了限制无线电通信发展的主要因素之一。传统的静态频谱分配策略使得频谱资源的利用率低下，为了解决无线资源分配的矛盾，Joseph Mitola博士首次提出认知无线电的概念[1-2]。

以往的认知网络进行无线资源分配时，所建立的模型往往仅考虑次用户链路与主用户链路之间的干扰关系，如基于图论的频谱分配模型[3]，即一旦次用户对主用户造成干扰，则认为次用户不得共享该授权频段。2003年，联邦通信管理委员会(Federal Communications Commission，FCC)提出了干扰温度的概念，用来衡量不同通信链路间的干扰程度。……