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内容简介

认知无线电以及认知动力系统模拟了人脑的不同方面，随着认知计算、物联网、人工智能的飞速发展，认知无线电领域正呈指数速度增长。本书介绍了认知无线电的通信理论基础，作者在博弈论、变分不等式和预测动态系统等方面提供了完整的数学背景，然后深入研究认知无线电网络中的资源分配，从信息论、优化、控制理论等方面对认知无线电网络的动力学进行了研究。还通过细胞和认知无线电网络的整合，描述了未来无线通信的发展方向。

作者简介

佩曼·赛图德(Peyman Setoodeh) 伊朗Shiraz大学电子与计算机工程系教授。他的研究兴趣包括认知计算、量子控制、机器学习、复杂网络和博弈论。

西蒙·赫金(Simon Haykin) 加拿大McMaster大学教授，IEEE会士，加拿大皇家学会会士。他的研究兴趣包括非线性动力学、神经网络和自适应滤波器以及它们在雷达和通信系统中的应用。

章节目录

出版者的话

译者序

前言

致谢

缩略语

第1章　引言1

　1.1　第四次工业革命1

　1.2　认知无线电5

　1.3　频谱未被充分利用的问题8

　1.4　全国范围内的频谱利用率测量10

　1.5　为什么对认知无线电网络感兴趣11

　1.6　定向信息流12

　1.7　认知无线电网络15

　1.8　数学工具箱19

　　1.8.1　博弈论19

　　1.8.2　控制理论21

　　1.8.3　存在不确定性因素的最优化22

　1.9　认知无线电网络中不确定性的主要来源23

　1.10　可信度26

　1.11　本书结构26

第2章　博弈论29

　2.1　博弈论术语29

　　2.1.1　非合作博弈与合作博弈30

　　2.1.2　静态博弈与动态博弈30

　　2.1.3　一次性博弈与重复博弈30

　　2.1.4　完全信息博弈与不完全信息博弈30

　　2.1.5　完美信息博弈与不完美信息博弈31

　2.2　非合作博弈32

　　2.2.1　纳什均衡32

　　2.2.2　变分不等式32

　2.3　合作博弈33

　2.4　少数者博弈34

　2.5　小结35

第3章　认知无线电收发器…37

　3.1　频谱感知37

　　3.1.1　可靠频谱感知的属性39

　　3.1.2　多窗口法40

　　3.1.3　空时处理45

　　3.1.4　时频分析50

　　3.1.5　循环平稳性：傅里叶观点60

　　3.1.6　瑞利衰落信道65

　　3.1.7　非参数谱感知小结…67

　　3.1.8　多窗口法的滤波器组实现69

　　3.1.9　合作频谱感知69

　3.2　动态频谱管理71

　　3.2.1　Tsigankov-Koulakov模型72

　　3.2.2　自组织动态频谱管理74

　　3.2.3　基于少数者博弈的动态频谱管理84

　　3.2.4　自组织映射与少数者博弈86

　3.3　发射功率控制87

　　3.3.1　用注水原理阐释信息容量定理92

　　3.3.2　迭代注水算法（IWFA）94

　　3.3.3　将IWFA描述为在系统不确定性条件下的多级优化问题…97

　　3.3.4　鲁棒IWFA98

　　3.3.5　实现鲁棒性的代价…99

　　3.3.6　鲁棒IWFA与经典IWFA100

　3.4　信息价值110

　3.5　小结111

第4章　认知无线电网络112

　4.1　将认知无线电网络看作频谱供应链网络112

　4.2　开放获取式认知无线电网络118

　　4.2.1　网络动态性121

　　4.2.2　将认知无线电网络看作混合动态系统130

　　4.2.3　存在不确定性和时间延迟的网络的稳定性131

　　4.2.4　认知无线电网络的双层动态性137

　4.3　市场驱动式认知无线电网络144

　　4.3.1　频谱资源所有者146

　　4.3.2　频谱经纪人148

　　4.3.3　次用户149

　　4.3.4　频谱供应链网络的均衡150

　　4.3.5　网络的动态性152

　　4.3.6　网络的稳定性152

　　4.3.7　频谱供应链网络的传输网络表达形式153

　4.4　供应链的效率155

　4.5　小结157

　　4.5.1　认知无线电网络的两种机制157

　　4.5.2　供应链网络160

　　4.5.3　认知无线电的商业化161

　　4.5.4　认知在认知无线电网络中的作用162

第5章　频谱供应链网络的可持续性165

　5.1　免授权频段类似公共物品165

　5.2　频谱供应链网络类似一种人工经济167

　5.3　以达到林达尔均衡为目标170

　5.4　小结173

第6章　认知异构网络174

　6.1　异构网络174

　6.2　频谱供应链网络的横向合并177

　　6.2.1　合并前的状态180

　　6.2.2　频谱共享181

　　6.2.3　基础设施共享182

　　6.2.4　频谱和基础设施共享182

　6.3　横向合并的协同测量183

　6.4　小结183

附录A　开放获取机制下的认知无线电网络的数学模型185

附录B　定理证明196

参考文献210

认知无线电基础是2019年由机械工业出版社出版,作者[伊朗]佩曼·赛图德。

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