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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IWFA 98

3.3.5 实现鲁棒性的代价 99

3.3.6 鲁棒IWFA与经典IWFA 100

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

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