朱世磊,郑娜娥,巴　斌,胡捍英

(解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院,河南郑州450002)



认知MIMO干扰网络最优干扰对齐算法

朱世磊,郑娜娥,巴斌,胡捍英

(解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院,河南郑州450002)

认知无线电通过与MIMO(Multi-Input Multi-Output)、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、超宽带、协作通信等技术融合来改善频谱利用率.而认知MIMO是认知无线电和MIMO技术的融合,虽然具有干扰抑制、抗多径衰落、空间分集和复用等优势,但是由于underlay共享方式中干扰温度约束的存在,导致发送预编码矩阵之间相互耦合,因此该技术在underlay干扰网络中难以获得最优的传输性能.针对该问题,通过交替迭代的方式,结合Rayleigh-Ritz定理和凸优化理论,推导了最优收发矩阵之间的迭代关系,提出一种最优干扰对齐算法.该算法利用Lagrange部分对偶方式来去除干扰温度约束,并采用次梯度投影法更新Lagrange变量,克服了已有半正定松弛算法因忽略矩阵秩约束而导致速率性能下降的缺陷.理论分析和数值仿真验证了算法的有效性,结果表明所提算法可实现网络可达速率和的最大化.

认知MIMO;underlay频谱共享;干扰网络;干扰对齐;Lagrange部分对偶

1　引言

随着无线通信系统的发展,频谱资源稀缺与频谱资源利用率低之间的矛盾越来越受到人们的关注.认知无线电[1]通过高效灵活的频谱接入机制,在不影响主用户(Primary Users,PU)正常通信的前提下,可以与主用户网络共享频谱.频谱共享主要可分为交叉式(overlay)频谱共享和重叠式(underlay)频谱共享两种[2],其中overlay方式是指……