MIMO认知无线电系统中的协作频谱共享策略

"论文研究-MIMO认知无线电系统中协作频谱共享方案.pdf" 本文研究的是多输入多输出（MIMO）认知无线电系统中的频谱共享策略，特别关注如何提高主用户和次用户的系统容量。在这样的系统中，通常主用户拥有合法的频谱使用权，而次用户则需要在不干扰主用户的情况下利用空闲频谱资源。为实现这一目标，文中提出了一种创新的协作频谱共享方案，该方案基于线性预编码技术。 首先，对于一对主用户收发链路和一对次用户收发链路的配置，主用户同意出让其传输时间的一半，这样为次用户提供了一个共享频谱的机会。次用户通过协作中继的方式参与频谱共享，即次用户之一充当中继，接收并转发主用户的信息，同时在剩余的时间内次用户自身也能进行通信。 关键在于线性预编码矩阵的设计，这是提升系统性能的关键因素。预编码是多天线通信中的一种关键技术，它允许多个数据流同时在相同的频率上发送，通过调整发射端的信号以减少多用户间的干扰。在本文提出的方案中，主用户和次用户的预编码矩阵被联合设计，旨在最大化整体系统的吞吐量和效率，同时保证主用户的服务质量不受影响。 此外，为了进一步优化性能，论文可能还涉及了均衡技术，以消除多径衰落和信道间干扰对信号质量的影响。均衡器在接收端调整信号，以补偿由信道引起的失真，从而提高数据传输的准确性和速率。 实验结果显示，采用协作频谱共享方案相比于传统的机会频谱共享方法，能显著提高主用户和次用户的系统性能。这表明，通过协作和预编码技术，不仅能够确保主用户的通信质量，还能让次用户有效地利用空闲频谱，实现双赢。 论文的作者团队包括从事多天线系统、协作通信、认知无线电研究的赵庆平讲师，专注于人工智能和模式识别的陈得宝教授，研究视频处理与传输、计算机通信网和无线网络的姜恩华副教授，以及专注于信号处理的李素文教授。这项工作得到了安徽高校省级自然科学研究项目、国家自然科学基金和安徽省自然科学基金的资助。 这篇论文提出的MIMO认知无线电系统中的协作频谱共享方案，结合预编码和协作中继，为未来认知无线电网络的频谱效率提升提供了新的思路，有望在实际应用中实现更高效、公平的频谱资源利用。