一种基于认知混合双向中继的波束成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105656537A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610083168.2(22)申请日2016.02.03(71)申请人南京邮电大学地址210046江苏省南京市亚东新城区文苑路9号(72)发明人刘旭贾婷婷王士欣杨龙祥朱洪波(74)专利代理机构江苏爱信律师事务所32241代理人唐小红(51)Int.Cl.H04B7/06(2006.01)H04W16/14(2009.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于认知混合双向中继的波束成形方法(57)摘要本发明公开了一种基于认知混合双向中继的波束成形方法，包括：一、中继节点在第一时隙接收来自认知用户Su1和主用户的信号，并根据接收信号的信噪比选择工作在放大转发与解码转发模式；二、中继节点在第二时隙接收来自认知用户Su2和主用户的信号，并根据接收信号信噪比选择工作在放大转发或解码转发模式；三、在第三时隙中，中继端将前两个时隙得到的信号叠加，在满足认知用户信噪比要求以及中继端总发送功率约束条件下以最小化主用户接收端的干扰为目标进行波束成形设计；四、步骤三得到的是非凸优化问题，引入半正定松弛方法将原优化问题转化为准凸优化问题，利用内点法求解得到最优波束成形向量。本发明降低了系统间的干扰，可以提高系统性能。CN105656537ACN105656537A权利要求书1/1页1.一种基于认知混合双向中继的波束成形方法，所述的认知混合双向中继系统包括认知用户Su1和Su2，一个主用户对及K个中继节点。其特征在于包括以下步骤：步骤一：中继端在第一时隙接收来自认知用户Su1和主用户的信号，每个中继节点根据接收信号的信噪比选择工作在AF或DF模式；步骤二：中继端在第二时隙接收来自认知用户Su2和主用户的信号，每个中继节点根据接收信号的信噪比选择工作在AF或DF模式；步骤三：在第三时隙中，中继端将前两个时隙得到的信号叠加，在满足认知用户信噪比要求以及中继端总发送功率约束条件下以最小化主用户接收端的干扰为目标进行波束成形设计；步骤四：步骤三得到的是非凸优化问题，引入半正定松弛方法将原优化问题转化为准凸优化问题，利用内点法求解得到最优波束成形向量。2.根据权利要求1所述的一种基于认知混合双向中继的波束成形方法，其特征在于：在所述的步骤一中，所述的中继端在第一时隙接收来自认知用户Su1和主用户的信号，每个中继节点根据接收信号的信噪比选择工作AF与解码转发DF模式，其实现过程为：在第一个时隙中主用户发送端发送信号认知用户Su1广播信号s1，中继节点此时同时接收到来自主用户及认知用户Su1的信号并根据信号的SINR和门限值决定：当SINR高于门限值时采用DF方式解调出有用信号s1，否则采用AF方式将接收到的信号归一化。3.根据权利要求1所述的一种基于认知混合双向中继的波束成形方法，其特征在于：在所述的步骤二中，所述的中继端在第二时隙接收来自认知用户Su2和主用户的信号，每个中继节点根据接收信号的信噪比选择工作在AF或DF模式，其实现过程为：在第二个时隙中主用户发送端发送信号认知用户Su2广播信号s2，中继节点此时同时接收到来自主用户及认知用户Su2的信号并根据信号的SINR和门限值决定：当SINR高于门限值时采用DF方式解调出有用信号s2，否则采用AF方式将接收到的信号归一化。4.根据权利要求1所述的一种基于认知混合双向中继的波束成形方法，其特征在于：在所述的步骤三中，在第三时隙中，中继端将前两个时隙得到的信号叠加，在满足认知用户信噪比要求以及中继端总发送功率约束条件下以最小化主用户接收端的干扰为目标进行波束成形设计，其实现过程为：在第三个时隙中，每个中继节点将前两个时隙得到的信号进行叠加，在满足认知用户接收端的信干噪比门限、控制中继端总的发送功率低于最大发送功率的条件下，在中继端通过波束成形设计,降低主用户接收端干扰。5.根据权利要求1所述的一种基于认知混合双向中继的波束成形方法，其特征在于：在所述的步骤四中，步骤三得到的是非凸优化问题，引入半正定松弛方法将原优化问题转化为准凸优化问题，利用内点法求解得到最优波束成形向量，是指：由于步骤三中得到的是非凸优化问题，很难直接求解，通过使用半正定松弛方法，对非凸优化问题进行松弛处理，去除秩1约束，转化为半正定规划问题，然后使用内点法进行求解，得到最优波束成形向量因子。2CN105656537A说明书1/6页一种基于认知混合双向中继的波束成形方法技术领域[0001]本发明属于无线通信领域，具体涉及一种基于认知混合双向中继的波束成形方法。背景技术[0002]认知无线电是近年来提高无线频谱资源利用率的有效技术，在认知无线电网络中，认知用户和主用户同时存