本文關(guān)鍵詞：認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)波束成形算法研究

  更多相關(guān)文章： 認(rèn)知無(wú)線電 波束成形 雙向中繼 魯棒性 多中繼選擇

【摘要】：當(dāng)今,無(wú)線通信業(yè)務(wù)高速發(fā)展,傳統(tǒng)的無(wú)線頻譜資源的使用方式導(dǎo)致了頻譜資源的短缺和浪費(fèi),嚴(yán)重制約了無(wú)線業(yè)務(wù)的發(fā)展。認(rèn)知無(wú)線電的出現(xiàn)是解決頻譜危機(jī)的一個(gè)有效的辦法,因此成為了研究的重點(diǎn),波束成形技術(shù)結(jié)合中繼網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,可以進(jìn)一步增加通信的距離,減緩了衰落和干擾對(duì)通信的影響,從而保證了通信的可靠性與安全性。本文主要研究認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)中的波束成形算法。首先,本文研究了在TDD模式下的認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)中的魯棒性波束成形技術(shù)。針對(duì)工作在TDD模式下的認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng),研究了認(rèn)知中繼端魯棒性波束成形技術(shù)�？紤]到中繼端無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)與主用戶接收端之間信道狀態(tài)信息,以及中繼節(jié)點(diǎn)額定功率有限,本文設(shè)計(jì)了認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)魯棒波束成形算法,在滿足認(rèn)知用戶接收端信干噪比,中繼端總的發(fā)射功率限制以及每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率限制的條件下,最小化對(duì)主用戶的干擾。仿真表明,新算法與傳統(tǒng)波束成形算法相比,能夠以極少的性能損失為代價(jià),從而保證了系統(tǒng)的正常工作。其次,本文研究了認(rèn)知混合雙向中繼系統(tǒng)的波束成形技術(shù),考慮到在傳統(tǒng)的認(rèn)知AF雙向中繼系統(tǒng)中,中繼端在對(duì)信號(hào)放大的過(guò)程中同時(shí)也會(huì)對(duì)噪聲進(jìn)行放大的問(wèn)題。根據(jù)認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)模型,在滿足認(rèn)知用戶接收端的信干噪比以及中繼端總發(fā)送功率限制的約束條件下,以降低對(duì)主用戶接收端的干擾為目的,在中繼端進(jìn)行混合波束成形設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的認(rèn)知AF雙向中繼系統(tǒng)中的波束成形算法相比,新算法降低了對(duì)主用戶接收端的干擾,提高了系統(tǒng)性能。最后,本文研究了基于多中繼選擇的認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)波束成形技術(shù)�？紤]到在認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)隨機(jī)選擇中繼節(jié)點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致較大的誤碼率與失真,降低系統(tǒng)的性能的問(wèn)題,本文從中繼選擇的角度研究了認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)中基于中繼選擇的波束成形技術(shù),在滿足對(duì)主用戶接收端的干擾門限、中繼端總的發(fā)射功率限制的約束條件下以最大化認(rèn)知用戶和速率為目標(biāo)進(jìn)行中繼選擇和中繼端波束成形設(shè)計(jì)。然后運(yùn)用了較低復(fù)雜度的算法來(lái)解決優(yōu)化問(wèn)題。仿真表明,在中繼端選擇的中繼節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同的情況下,與基于隨機(jī)選擇的波束成形算法相比,新算法提高了認(rèn)知用戶最大和速率,改善了系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無(wú)線電 波束成形 雙向中繼 魯棒性 多中繼選擇
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 研究背景與意義7-8
• 1.2 中繼網(wǎng)絡(luò)8-9
• 1.3 波束成形9-10
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.5 本文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第二章 凸優(yōu)化理論基礎(chǔ)13-20
• 2.1 凸集與凸函數(shù)13-16
• 2.1.1 凸集13-14
• 2.1.2 凸函數(shù)14-15
• 2.1.3 凸優(yōu)化問(wèn)題15-16
• 2.2 對(duì)偶問(wèn)題16-17
• 2.3 常見(jiàn)的凸優(yōu)化問(wèn)題17-19
• 2.3.1 線性規(guī)劃18
• 2.3.2 二次規(guī)劃18-19
• 2.3.3 半定規(guī)劃19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 基于部分信道信息的認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)魯棒波束成形算法20-32
• 3.1 系統(tǒng)模型20-23
• 3.2 魯棒波束成形算法23-26
• 3.3 仿真與分析26-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 基于混合模式的認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)波束成形算法32-44
• 4.1 系統(tǒng)模型32-37
• 4.2 認(rèn)知混合雙向中繼系統(tǒng)中的波束成形算法37-39
• 4.3 仿真與分析39-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第五章 基于多中繼選擇的認(rèn)知雙向中繼系統(tǒng)波束成形算法44-55
• 5.1 系統(tǒng)模型44-47
• 5.2 基于多中繼選擇的波束成形算法47-50
• 5.3 仿真與分析50-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 全文總結(jié)55-56
• 6.2 對(duì)未來(lái)研究工作的展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文60-61
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利61-62
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目62-63
• 致謝63

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2 傅洪亮;，

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