【技术实现步骤摘要】
基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法
本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法。
技术介绍
在“物联网+”时代背景下，随着互联网技术、智能终端设备、大数据、云计算技术的快速普及和通信业务流量的爆炸式增长，使得无线通信中可利用的空闲频谱资源变得尤为紧张。在现有无线通信频谱管理机制中，只有授权用户才能有权使用频谱资源进行通信传输，然而未经过授权的通信用户则无法使用。这种频谱管理规则在无线通信技术迅速发展的当下不尽合理，部分授权频谱在大部分时间处于空闲状态，没有被高效的利用。认知无线电(CognitiveRadio,CR)就是在这种情况下作为一种全新的智能无线通信技术应运而生。认知无线电技术能大大提升频谱资源的利用率，可以有效解决无线通信系统中频谱利用率低与频谱资源紧张之间的冲突。针对协作中继技术，中继节点常见的有两种处理方案，其分别为放大转发(Amplify-and-Forward，AF)和译码转发(Decode-and-Forward，DF)，也叫做非再生与再生中继。...
【技术保护点】
1.基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法，其特征在于，包括：/n通信模型建立步骤，用于利用认知用户充当授权用户的中继节点建立协作中继通信模型，并基于所述协作中继通信模型建立以通信系统误码率最小化为目标函数的具有功率约束条件的优化模型；/n功率分配步骤，当信道状态信息已知的时情况，利用拉格朗日对偶算法、KKT条件获得认知用户最优发射功率，并根据该认知用户最优发射功率计算得到认知通信系统的传输容量；当授权用户发射端的发射功率一定时，通过调整所述中继节点的发射功率满足通信系统的误码率的要求。/n
【技术特征摘要】
1.基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法，其特征在于，包括：
通信模型建立步骤，用于利用认知用户充当授权用户的中继节点建立协作中继通信模型，并基于所述协作中继通信模型建立以通信系统误码率最小化为目标函数的具有功率约束条件的优化模型；
功率分配步骤，当信道状态信息已知的时情况，利用拉格朗日对偶算法、KKT条件获得认知用户最优发射功率，并根据该认知用户最优发射功率计算得到认知通信系统的传输容量；当授权用户发射端的发射功率一定时，通过调整所述中继节点的发射功率满足通信系统的误码率的要求。
2.如权利要求1所述的基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法，其特征在于，所述通信模型建立步骤进一步包括：
协作中继通信模型建立步骤，用于基于三节点两跳传输模式求得用户接收端经过两个时隙所接收的信号，并根据AF中继机制求得所接收信号的信噪比；
优化模型建立步骤，用于根据通信系统的瞬时误码率表达式获得系统的平均误码率，并对授权用户、认知用户发射极的发射功率进行约束，并引入一保护因子得到鲁棒的功率分配的约束条件模型。
3.如权利要求2所述的基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法，其特征在于，所述功率分配步骤进一步包括：
系统传输容量获取步骤，用于通过拉格朗日对偶算法和KKT条件计算求得最优认知用户发射功率，并根据该最优发射功率计算得到认知通信系统的传输容量；
系统误码率获取步骤，用于根据系统传输容量步骤中得到的最优认知用户发射功率计算求得相应的认知通信系统的误码率。
4.如权利要求2所述的基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法，其特征在于，所述协作中继通信模型建立步骤得到的信号表达式为：
其中，hiD为中继节点到授权用户接收端之间的信道增益，NiD为中继节点到授权用户接收端之间的信道背景噪声，Pi为中继节点的发射功率，PS是授权用户发射端的发射功率，hSi是授权用户发射端到中继节点的信道增益，x表示授权用户发出的信号，NSi表示授权用户发射端到中继节点的信道背景噪声，其均值为零，方差为N0。
5.如权利要求2或4所述的基于协作中继的鲁棒认知通信系统功率分配方法，其特征在于，所述协作中继通信模型建立步骤得到的信噪比为两个时隙内信噪比的叠加，进一步包括：
第一时隙授权用户接收端接收到的信号信噪比表示为SNRSD：
第二时隙授权用户接收端接收到的信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，殷昊，杨华，吕婷婷，
申请(专利权)人：中国海洋大学，青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：发明
国别省市：山东;37
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