关于博弈论认知mimo波束成形算法的分析

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1、独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位

2、属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：万方数据摘要摘要在无线通信技术迅猛发展与广泛应用的今天，有限的频谱资源和传统的固定频谱分配方式，致使大部分授权频段利用率低下及频谱资源的浪费。认知无线电技术的提出，解决了频谱资源不足的瓶颈问题，它通过动

3、态频谱管理能够有效提高现有频谱利用率。为了能够提高系统的容量，在认知无线电网络中引入MIMO技术，可以降低传输路径的损耗，提高系统的分集增益，从而提高系统的数据传输速率。波束成形技术能有效地减少认知用户对主用户干扰以及减少认知用户之间的相互干扰，最终达到提高系统吞吐量的目的。本论文首先对经典的认知MIMO无线电系统中下行链路发射波束成形模型进行了研究，并将博弈论模型引入到认知MIMO无线电系统中，提出认知MIMO无线电系统中下行链路发射波束成形算法。在此算法中，为认知用户重新设计了代价函数，利用迭代法得出此代价函数纳什均衡点收敛，并证明纳什

4、均衡点的存在性和唯一性。保证认知用户对主用户的干扰在门限之内，及最大化认知用户之间的信漏比（SLNR）即最大化认知用户的有用信号功率，减小对其他用户的干扰功率，使整个认知网络达到和效用函数最大化，并大幅提升了收敛速度，提高了认知无线电网络中用户的整体收益。对于认知MIMO系统在非完美信道的情况时，可以通过三个步骤解决问题：首先，通过限制认知用户对主用户的干扰；其次，在利用信漏比（SLNR）控制认知户之间的干扰；最后，借助认知用户的代价因子提出新的效用函数，目的是使得这个效用函数能够取得一个最大的和速率。最终仿真的结果证明了，通过设置合适的代

5、价因子和信道估计误差，能够使得效用函数在很少的迭代次数时即可收敛，即最大和速率。仿真结果还满足了系统设计要求，即主、认知用户双方的整体收益提升。关键词:认知无线电；多输入多输出；波束成形；信漏比；博弈论–I–万方数据AbstractAbstractWiththerapidlydevelopingandwidelybeingappliedofwirelesscommunicationtechnologytoday,thelimitedspectrumresourcesandthetraditionalwayoffixedspectrumall

6、ocationleadalowutilizationrateofauthorizedfrequencyspectrumandawasteofspectrumresources.Cognitiveradiotechnologyputforwardtosolvethebottleneckproblemofthespectrumresourcesshortage.Itcaneffectivelyimprovetheexistingspectrumutilizationratethroughdynamicspectrummanagement.Ino

7、rdertoimprovesystemcapacity,MIMOtechnology,whichcanreducethewastageofthetransmissionpath,improvethediversitygainofthesystem,soastoimprovethedatatransferrateofthesystem,isintroducedinthecognitiveradionetwork.Beamformingtechniquecaneffectivelyreducetheinterferenceofcognitive

8、userstoprimaryusersandmutualinterferencebetweencognitiveusers,andultimatelyachievethegoal