一种分布式MISO系统在空间相关信道下的功率分配方法技术方案

技术编号:13544485 阅读:108 留言:0更新日期:2016-08-18 09:31
本发明专利技术公开了一种分布式MISO系统在空间相关信道下的功率分配方法。本发明专利技术以分布式MISO系统的总发射功率矩阵为优化变量构建优化模型,结合分式规划、拉格朗日乘子法求出优化模型的解;通过梯度法不断更新拉格朗日乘子,从而使分布式天线系统的能量效率最大。本发明专利技术不仅解决了现有技术中忽略空间相关性对系统能量效率EE性能影响的不足,而且方法简单,结果准确,在降低计算量的前提下能获得与穷举搜索法一致的EE性能。

【技术实现步骤摘要】
201610261908

【技术保护点】
一种分布式MISO系统在空间相关信道下的功率分配方法,其特征在于,所述分布式MISO系统包括N个远程天线单元,每个远程天线单元具有L根天线,各远程天线单元分别与中央处理器交互;该方法包括以下步骤:(1)以分布式MISO系统的功率分配矩阵P为优化变量构建优化模型,所述优化模型中优化问题为:约束条件为:其中,P为分布式MISO系统的功率分配矩阵,P=diag(p1,...,pn,...,pN),pn表示第n个远程天线单元的发射功率矩阵,pn=diag(pn1,...,pnl,...,pnL);pnl表示第n个远程天线单元RAUn的第l根天线的发射功率;Pmax,n表示RAUn的最大发射功率;ηEE(P)为分布式MISO系统在功率分配矩阵P下的能量效率;(2)采用分式规划方法,将所述优化模型转化为:其中,q*为分布式MISO系统在功率分配矩阵P下的能量效率最大值,T(P)为分布式MISO系统在功率分配矩阵P下的总消耗功率;(3)利用拉格朗日乘子法求解经步骤(2)转化后的优化模型,获得该模型的功率分配解为:其中,λn为拉格朗日乘子,且λn≥0,运算符号[x]+表示取x和0中较大的数,γij表示分布式MISO系统中除了第n个远程天线单元的第l根天线以外的其他各天线到移动台的信道噪声功率比;pij表示分布式MISO系统中除了第n个远程天线单元的第l根天线以外的其他各天线的发射功率;γnl表示RAUn的第l根天线到移动台的信道噪声功率比,为复加性高斯白噪声功率,hnl为RAUn的第l根天线到移动台的复 合信道增益;τ为分布式MISO系统的射频链路功放效率;(4)给定容忍度ε,并根据容忍度ε设置收敛条件R(P*)‑q*T(P*)≤ε;采用梯度法更新λn直至满足收敛条件,所求得的λn即为转化后的优化模型的最优拉格朗日乘子值;(5)根据步骤(4)中得到的最优拉格朗日乘子值得到分布式MISO系统的能量效率的最大值q*及相应的最优功率分配矩阵P*。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式MISO系统在空间相关信道下的功率分配方法,其特征在于,所述分布式MISO系统包括N个远程天线单元,每个远程天线单元具有L根天线,各远程天线单元分别与中央处理器交互;该方法包括以下步骤:(1)以分布式MISO系统的功率分配矩阵P为优化变量构建优化模型,所述优化模型中优化问题为:约束条件为:其中,P为分布式MISO系统的功率分配矩阵,P=diag(p1,...,pn,...,pN),pn表示第n个远程天线单元的发射功率矩阵,pn=diag(pn1,...,pnl,...,pnL);pnl表示第n个远程天线单元RAUn的第l根天线的发射功率;Pmax,n表示RAUn的最大发射功率;ηEE(P)为分布式MISO系统在功率分配矩阵P下的能量效率;(2)采用分式规划方法,将所述优化模型转化为:其中,q*为分布式MISO系统在功率分配矩阵P下的能量效率最大值,T(P)为分布式MISO系统在功率分配矩阵P下的总消耗功率;(3)利用拉格朗日乘子法求解经步骤(2)转化后的优化模型,获得该模型的功率分配解为:其中,λn为拉格朗日乘子,且λn≥0,运算符号[x]+表示取x和0中较大的数,γij表示分布式MISO系统中除了第n个远程天线单元的第l根天线以外的其他各天线到移动台的信道噪声功率比;pij表示分布式MISO系统中除了第n个远程天线单元的第l根天线以外的其他各天线的发射功率;γnl表示RAUn的第l根天线到移动台的信道噪声功率比,为复加性高斯白噪声功率,hnl为RAUn的第l根天线到移动台的复 合信道增益;τ为分布式MISO系统的射频链路功放效率;(4)给定容忍度ε,并根据容忍度ε设置收敛条件R(P*)-q*T(P*)≤ε;采用梯度法更新λn直至满足收敛条件,所求得的λn即为转化后的优化模型的最优拉格朗日乘子值;(5)根据步骤(4)中得到的最优拉格朗日乘子值得到分布式MISO系统的能量效...

【专利技术属性】
技术研发人员:王莹虞湘宾王郝党小宇王丞储君雅
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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