全双工中继协作下的认知MIMO系统吞吐量最大化研究

作     者：岳文静 任亚鹏 陈志 郑宝玉 YUE Wen-jing;REN Ya-peng;CHEN Zhi;ZHENG Bao-yu

作者机构：南京邮电大学信号处理与传输研究院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2016年第32卷第1期

页      面：28-36页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：中国博士后科学基金项目(2013M531393) 江苏省基础研究计划(自然科学基金)项目(BK20131382 SBK2015022067 BK20151506) 江苏省博士后科研资助计划项目(1102102C) 江苏省"六大人才高峰"第十一批高层次人才选拔培养资助项目(XXRJ-009) 国家自然科学基金项目(61501253) 

主　　题：全双工 多输入多输出 吞吐量 功率分配 

摘      要：本文研究了全双工中继协作下的认知MIMO系统的平均吞吐量最大化问题。与传统的中继协作认知无线电系统不同的是,该系统模型中的双工中继节点既能协助认知用户源节点进行多天线频谱感知以提高频谱检测性能,也能解码转发认知用户源节点的发送信号以获得更大的系统吞吐量。为使系统平均吞吐量最大,首先,本文以认知用户能获得的最大平均频谱空洞被发现的概率为目标,对系统的帧结构进行优化以获得最佳的感知时间,接着对多个发送天线进行优化以选择出最佳的发送天线,并推导出了在总的发送功率和对主用户干扰受限条件下的认知用户源节点和双工中继节点的最佳功率分配方案。最后的仿真结果表明本文提出的系统模型和优化方案相比传统的双工等功率分配方案以及单工功率分配方案能够获得更大的系统平均吞吐量。