博士论文答辩_魏飞

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1、博士学位论文答辩认知MIMO网络资源分配关键技术研究报告人：魏飞指导教师：杨震教授课题来源国家863计划（项目编号：2009AA01Z241）国家自然科学基金项目（项目编号：60971129）国家973计划（项目编号：2011CB302903）内容提要课题背景、意义与研究目的课题研究内容认知MIMO多接入信道中的最优发送协方差矩阵设计认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应认知中继网络中的最优源功率控制与协作波束成形基于OSTBC的主次用户协作频谱共享总结与展望内容提要课题背景、意义与研究目的课题研究内容认知MIMO多接入信道中的

2、最优发送协方差矩阵设计认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应认知中继网络中的最优源功率控制与协作波束成形基于OSTBC的主次用户协作频谱共享总结与展望课题背景、意义与研究目的-1认知无线电（CR）目的与授权用户共享频谱，对频谱二次“开发”，提高频谱利用率认知用户低优先级次用户（SU）授权用户高优先级主用户（PU）前提不对PU造成有害干扰，保障PU的QoS频谱共享方式机会频谱接入（OSA）：SU接入感知到的空闲频谱共存频谱接入（CSA）：SU控制对PU的干扰，满足干扰温度约束课题背景、意义与研究目的-2时间认知MIMO网络=认知无线

3、电+MIMO认知MIMO网络能够在空间维度上与PU共享频谱资源，频谱利用方式更灵活也更有效。认知网络资源分配优化SU网络性能保障PUQoSOSA+CSA1.最大信息速率和2.最小发送功率和3.最大最小SINR…认知网络资源分配课题背景、意义与研究目的-3最大化SU速率/信噪比/吞吐量认知MIMO资源分配波束形状频谱机会发送功率预编码保障PUQoS本课题研究目的内容提要课题背景、意义与研究目的课题研究内容认知MIMO多接入信道中的最优发送协方差矩阵设计认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应认知中继网络中的最优源功率控制与协作波束成形

4、基于OSTBC的主次用户协作频谱共享总结与展望研究内容-1研究内容（4个部分）解决了三个问题，提出了一种改进方案多天线第一部分认知MIMOMAC的速率和最大化问题第二部分认知MIMOIC的波形自适应问题虚拟多天线第三部分认知中继网络中的最优源发送功率控制与协作波束成形问题第四部分基于OSTBC的主次用户协作频谱共享方案内容提要课题背景、意义与研究目的课题研究内容认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应认知中继网络中的最优源功率控制与协作波束成形基于OSTBC的主次用户协作频谱共享总结

5、与展望认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-1认知MIMO多址接入信道模型资源参数发送协方差矩阵，其中：预编码矩阵：功率分配矩阵发送协方差矩阵集合优化目标认知MIMOMAC速率和约束条件干扰温度约束认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-2速率和最大化问题-凸优化问题关键技术问题干扰温度约束是耦合约束，需要松弛干扰温度约束分解原始问题经典算法——循环顺序迭代注水每个用户分别按顺序循环更新自身的发送协方差矩阵直至收敛认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-3构造部分Lagrange函数为对应于第i

6、个PU干扰温度约束的对偶变量，等价性原问题等价于子问题1子问题2认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-4部分对偶分解对偶函数所有SU依次求解认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-5求解子问题1在处的次梯度为:求解子问题2解决方法-新的循环顺序迭代注水解决方法-次梯度投影认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-6算法流程图收敛性总是能够收敛到最优解仿真结果参数设置4个2天线SUT与1个2天线SUR1个单天线PUR：SUT至SUR距离：SUT至PUR距离：路径损耗指数认知MIMO多址接入信道中的最

7、优发送协方差矩阵设计-8认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-9收敛速度较快、复杂度低适合认知无线电环境认知MIMO多址接入信道中的最优发送协方差矩阵设计-10内容提要课题背景、意义与研究目的课题研究内容认知MIMO多接入信道中的最优发送协方差矩阵设计认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应认知中继网络中的最优源功率控制与协作波束成形基于OSTBC的主次用户协作频谱共享总结与展望认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应-1认知MIMO干扰信道模型资源参数发送协方差矩阵，优化问题第个SU的信息速率求解最大速率和发送协方差

8、矩阵集合在实际应用中与算法上都很难实现认知MIMO干扰信道中的分布式波形自适应-2干扰温度约束约束条件波形自适应单个SU分别最大化各自信息速率代替求解最大速率和1.交换SU的CSI需信令开销2.目标函数（速率和）非凸认知MIMO干扰信