一种合作抗干扰分层博弈模型及抗干扰学习算法制造技术

技术编号:19103048 阅读:35 留言:0更新日期:2018-10-03 04:11
本发明专利技术公开了一种合作抗干扰分层博弈模型及抗干扰学习算法。该模型为:将用户建模为领导者,干扰建模为跟随者,干扰始终以最大化降低系统的吞吐量为优化目标,用户利用抗干扰学习算法,不断调整抗干扰策略,最大化系统整体吞吐量。算法为:首先构建Stackelberg博弈模型,参与者是所有用户和干扰;所有用户随机生成初始的抗干扰策略,干扰根据用户的抗干扰策略进行干扰策略选择;然后用户随机选择一个抗干扰策略,计算相应的效用函数并比较,干扰随用户动作改变而更新干扰策略;循环迭代,直至所有用户抗干扰策略实现收敛或者达到设定的迭代次数;最后计算全网吞吐量和干扰效用函数。本发明专利技术利用用户间的合作关系,提升了系统抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种合作抗干扰分层博弈模型及抗干扰学习算法
本专利技术属于无线通信
,特别是一种合作抗干扰分层博弈模型及抗干扰学习算法。
技术介绍
随者无线技术的发展,用户通信需求呈现出指数型的爆发趋势,这使得如何减少恶意干扰对用户通信质量影响的研究越来越重要。针对这个问题,有人提出了一种通过跳频方式避免干扰的抗干扰策略(LiangXiao,TianhuaChen,JinliangLiu,HuaiyuDai,``Anti-JammingTransmissionStackelbergGameWithObservationErrors”,IEEECommunicationsLetters,vol.19,no.6,pp.949-952,2015.);有人提出了通过调整发射功率从而增大信噪比的抗干扰策略(LuliangJia,FuqiangYao,YoumingSun,YingtaoNiu,YonggangZhu,``BayesianStackelbergGameforAntijammingTransmissionWithIncompleteInformation”,IEEECommunication本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合作抗干扰分层博弈模型,其特征在于,将用户建模为领导者,干扰建模为跟随者,干扰始终以最大化降低多用户系统的吞吐量为优化目标,用户利用抗干扰学习算法,不断调整抗干扰策略,在干扰跟随用户的决策始终以最大化干扰效用为目标的前提下,最大化系统整体吞吐量。

【技术特征摘要】
1.一种合作抗干扰分层博弈模型,其特征在于,将用户建模为领导者,干扰建模为跟随者,干扰始终以最大化降低多用户系统的吞吐量为优化目标,用户利用抗干扰学习算法,不断调整抗干扰策略,在干扰跟随用户的决策始终以最大化干扰效用为目标的前提下,最大化系统整体吞吐量。2.一种基于合作抗干扰分层博弈模型的抗干扰学习算法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将多用户单干扰场景下的合作抗干扰问题,建模为多领导者单跟随者的Stackelberg博弈模型,博弈的参与者是系统内的所有用户和干扰;步骤2,所有用户随机生成初始的抗干扰策略,包括信道选择与功率配置,干扰则根据用户的抗干扰策略进行干扰信道选择,定义干扰的效用函数为系统通信用户策略保持不变时干扰存在与否对系统整体吞吐量的影响,定义用户的效用函数为干扰条件下的全网吞吐量与自身的功率消耗开销,引入势能博弈模型;步骤3,随机选择一个用户,根据此时其余用户的抗干扰策略和干扰效用函数的特性,通过调整自身的抗干扰策略,在干扰跟随变化的情况下,比较新旧两种策略下自身效用函数的高低,选择自身效用函数高的抗干扰策略;步骤4,循环步骤3,用户通过探索学习进行策略选择,直至所有用户的抗干扰策略实现收敛,或者达到设定的迭代次数。3.根据权利要求2所述的基于合作抗干扰分层博弈模型的抗干扰学习算法,其特征在于,步骤1所述的将多用户单干扰场景下的合作抗干扰问题,建模为多领导者单跟随者的Stackelberg博弈模型,该博弈模型定义为:G=[{N,J},{A,aj},{un,uj}]该博弈模型G中包含三个组成部分,其中,{N,J}为参与博弈的用户和干扰集合,{A,aj}为用户的策略空间和干扰的策略空间,{un,uj}为用户n的效用函数和干扰j的效用函数。4.根据权利要求2所述的基于合作抗干扰分层博弈模型的抗干扰学习算法,其特征在于,步骤2所述的引入势能博弈模型,具体如下:定义用户间势能函数为:在干扰存在条件下,领导者的博弈模型构成一个势能博弈,至少存在一个纯策略纳什均衡解;由于干扰始终存在且优化其干扰效用,所以Stackelberg博弈模型也存在相应的Stackelberg均衡解;证明过程如下:其中an为用户n的信道接入和功率配置策略,a-n为其余用户的策略,aj为干扰的干扰策略;rn为用户n的吞吐量,βi是用户i...

【专利技术属性】
技术研发人员:王金龙陈瑾张玉立任国春徐煜华孔利君李文
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军工程大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1