MIMO认知无线电：低功耗联合波束形成算法与SINR均衡研究

本文主要探讨了MIMO认知无线电网络中的联合收发波束形成算法的研究，发表于2015年的《通信学报》第36卷第3期。该领域的研究者郭艳、朱方军、李宁和原晓云针对MIMO（多输入多输出）系统的特点，提出了两种创新的波束形成策略。 首先，他们利用半正定规划（Semidefinite Programming, SDP）和最小均方误差（Minimum Mean Squared Error, MMSE）准则，设计了一种迭代优化的算法。这种算法旨在最小化总的发射功率，相较于传统的对偶算法，它能够有效地降低系统的功耗，从而提高整体效率。这种方法不仅考虑了信号传输的质量，还在保证主用户服务质量的同时，减少了对其它用户的潜在干扰。 其次，为了解决MIMO认知网络中认知用户间的公平性问题，作者进一步提出了基于最大最小公平性（Max-Min Fairness）的波束形成算法。这个算法的目标是均衡所有认知用户的信号对噪声比（Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio, SINR），确保每个用户的通信体验都能达到一个可接受的水平。通过这种方式，新算法能够在保持系统性能的同时，实现各个用户的SINR水平显著提升，从而提升了整个网络的公平性和用户体验。 这项研究对MIMO认知无线电网络的波束形成策略进行了深入的优化，不仅关注功率效率，还兼顾了用户间的公平性，为提高MIMO认知无线电网络的通信质量和效率提供了新的理论支持。这些研究成果对于设计和优化未来的无线通信系统具有重要的实际意义。