基于game-based算法的動(dòng)態(tài)頻譜訪問matlab仿真

1.算法運(yùn)行效果圖預(yù)覽

(完整程序運(yùn)行后無水印)



展示了負(fù)載因子P和次級(jí)傳輸功率不同的HPE。



??????從圖中可以看出俭令,隨著|hP E|2擴(kuò)大,用戶P更好的為二級(jí)用戶分配更多的頻譜機(jī)會(huì),以便刺激二級(jí)用戶傳輸更多的干擾功率,因此,導(dǎo)致ρ的減少和Psu的增加宿礁。



??????不同方案下不同用戶P信噪比下的保密率。可以很自然地看到泌霍,隨著信噪比的增加,主用戶的保密性也會(huì)增加述召。此外朱转,我們所提出的基于游戲的干擾方法比功率控制方案的效果要好得多,因?yàn)樵诟蓴_下接收機(jī)的干擾被消除了积暖√傥可以看出,兩種方案都優(yōu)于不合作的方案夺刑。



??????不同|hP E|下的保密率缅疟。從圖中可以看出分别,隨著竊聽者通道的改善,保密性降低存淫。同樣可以看出耘斩,我們提出的方案的保密率要高于功率控制方案。



??????不同主用戶P信噪比的輔助用戶效用桅咆。隨著信噪比的增加煌往,P會(huì)降低其負(fù)載系數(shù)。因此轧邪,更多的干擾功率將投入合作刽脖,這反過來有利于二次用戶自己。因此忌愚,輔助用戶的效用隨著用戶P的信噪比的增加而增加曲管。



??????不同|hP E|的二次用戶效用圖。沒有合作硕糊,當(dāng)|hP

E| 2小于0.2時(shí)院水,效用為零。隨著|hP E|2的增大简十,會(huì)有更多的頻譜機(jī)會(huì)分配給二次用戶檬某,因此,隨著|hP E|2的增大螟蝙,功利性也隨之增加恢恼。



??????從圖中可以看出,隨著delta擴(kuò)大,用戶P更好的為二級(jí)用戶分配更多的頻譜機(jī)會(huì),以便刺激二級(jí)用戶傳輸更多的干擾功率,因此,導(dǎo)致ρ的減少和Psu的增加胰默。



?????不同主用戶P信噪比的輔助用戶效用场斑。隨著delta的增加,P會(huì)降低其負(fù)載系數(shù)牵署。因此漏隐,更多的干擾功率將投入合作,這反過來有利于二次用戶自己奴迅。因此青责,輔助用戶的效用隨著用戶P的信噪比的增加而增加。


2.算法運(yùn)行軟件版本

matlab2022a


3.部分核心程序

(完整版代碼包含詳細(xì)中文注釋和操作步驟視頻)

for i = 1:length(deltai)

???tmps = 0;

???tmps2= 0;

???for jj = 1:5000

???????pj????? = 0.8+rand/5;

???????up_uplp = 0.18;

???????pi1???? = up_uplp;

???????pi2???? = (1-up_uplp)*(1-pj);

???????pi3???? = (1-up_uplp)*pj;

???????Up????? = pi2*R2 + pi3*R1;

???????Rsu???? = max([1+Psu_tmp*hi./di]);

???????Us????? = pi1*Rsu -2*c*Psu_tmp*pi3;

???????%根據(jù)us反推p,Psu最大的時(shí)候取具,對(duì)應(yīng)的Us的值

???????Up????? = Us;

???????PP????? = Up/((1-pj)*R2 +pj*(log2(1+Ppu*hP2/dP)-log2(1+Ppu*hPE2/(Psu_tmp*hAE2 + Psu_tmp*hBE2 + dE))));

???????tmps??? = abs(PP);

???????Px(jj)? = (1-tmps)/tmps;

???????Psuss?? =max(1/(2*log(2)*c*Px(jj)*pj) - 1/gamma,0);

???????tmps2?? = tmps2+Psuss;

???end

???tmps2?? = tmps2/5000;

???p_(i)?? = mean(Px)/2;

???Psu_(i) = tmps2;

end


figure;

subplot(121);

semilogx(deltai,p_,'b-o');

xlabel('delta');

ylabel('p')

grid on

axis([0,1,0,2.5]);

subplot(122);

semilogx(deltai,Psu_,'b-o');

xlabel('delta');

ylabel('P_s_u')

grid on

axis([0,1,0,2.5]);

01_0176m



4.算法理論概述

?????認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的安全問題近年來引起了人們的極大關(guān)注脖隶。與基于密鑰的上層加密不同,物理層安全開辟了一種全新的實(shí)現(xiàn)方法安全通信者填。這一開創(chuàng)性的工作可以從信息理論的角度追溯到Wyner浩村。他介紹了竊聽通道,并透露占哟,如果竊聽者的通道比合法接收者的]差心墅,就可以達(dá)到非零保密率酿矢。近年來,認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全問題怎燥,已引起了人們的廣泛關(guān)注瘫筐,特別是頻譜底層系統(tǒng)中的授權(quán)頻帶或頻譜共享系統(tǒng)中的公共頻帶。


??????隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和無線設(shè)備的普及铐姚,頻譜資源變得越來越稀缺策肝。傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜分配方式導(dǎo)致頻譜利用率低下,而動(dòng)態(tài)頻譜訪問(Dynamic Spectrum Access, DSA)技術(shù)允許未授權(quán)用戶在不影響授權(quán)用戶通信的前提下隐绵,動(dòng)態(tài)地訪問空閑頻譜之众,從而提高了頻譜利用率。


??????游戲理論是研究博弈行為的數(shù)學(xué)理論依许,它可以用來描述和分析具有競(jìng)爭(zhēng)和合作性質(zhì)的交互系統(tǒng)棺禾。在動(dòng)態(tài)頻譜訪問中,未授權(quán)用戶之間的競(jìng)爭(zhēng)和合作可以通過游戲理論模型來描述峭跳。在動(dòng)態(tài)頻譜訪問中膘婶,未授權(quán)用戶(也稱為次級(jí)用戶)通過競(jìng)爭(zhēng)空閑頻譜資源來進(jìn)行通信≈恚基于游戲理論的動(dòng)態(tài)頻譜訪問算法旨在找到一個(gè)納什均衡悬襟,使得所有用戶的效用最大化。


???????相關(guān)的理論公式推演拯刁,可以參考附帶的參考文獻(xiàn):


?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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