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感知无线电(CR)是一种以伺机的方式共享频谱资源的技术,提高了在频谱共享环境下的频谱利用率。但是采用感知无线电技术实现频谱共享的前提是,必须保证对主用户不造成干扰,并且同时保证感知用户的传输质量。波束成形技术能够抑制处于同一频带的感知用户对主用户的干扰,通过将主波束对准期望感知用户,降低了感知用户对主用户的干扰,同时通过在其他用户方向形成零陷,可以大大提高期望感知用户的信干噪比。本文主要进行在感知无线电网络中基于波束成形的干扰控制算法研究。
针对多用户多输入单输出(MISO,multi-input single-output)感知网络与主用户网络共存的系统,根据感知无线电网络中频谱共享模型下的特点,将发送端波束成形应用在多用户的感知无线电网络下行链路中,给出了一种具有信道不确定和中断概率约束的波束成形算法来进行干扰控制。为了保证服务质量(QoS),该算法以感知用户的中断概率与主用户的中断概率为约束条件,根据信道协方差误差的统计分布来最小化感知网络的发送功率。仿真结果表明,在发射端已知信道协方差误差分布的情况下,该算法可有效控制各感知用户的发射功率,提高系统性能,降低对主用户的干扰。
目前通信行业的能源消耗问题也日益明显,提高能量效率成为业界关注的焦点。给出了一种基于能量效率的稳健波束成形算法,该算法考虑了CR发送端到主用户接收端链路中的信道协方差存在误差,以能量效率为目标函数,通过满足主用户的干扰中断概率和CR用户的容量这两个约束条件,来降低CR用户对主用户的干扰,从而也提高CR网络自身的传输质量。仿真结果表明,与传统的最大化信干噪比算法比较,该算法在能量效率上性能更好,并达到降低对主用户干扰的目的。