目錄

（1）模型1

（2）模型2——中繼模型

總結(jié)

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模型

分兩種情況，一：當(dāng)主用戶的通信質(zhì)量好時(shí)，主用戶自己傳輸數(shù)據(jù)，次用戶利用空閑的信道傳輸數(shù)據(jù)；二：當(dāng)主用戶的通信質(zhì)量較差時(shí)，次用戶協(xié)作主用戶進(jìn)行通信。

（1）模型1

在第一種情況下，主次用戶同時(shí)使用主用戶的頻段，對(duì)次用戶的干擾做出限制：

且 ，

其中，是次用戶i在主用戶信道中的信道增益，是次用戶i的發(fā)射功率，即總共N個(gè)次用戶的總干擾小于設(shè)定的閾值，同時(shí)，任意次用戶的實(shí)際發(fā)射功率小于允許最大發(fā)射功率閾值。

次用戶接收端的信噪比：

，信噪比=（次用戶i的信道增益*發(fā)射功率）/（N個(gè)信道增益*發(fā)射功率+主用戶干擾+高斯白噪聲)

其中，為發(fā)送端次用戶到接收端次用戶的信道增益，同理為到的信道增益。

，

主用戶干擾=主用戶發(fā)射機(jī)與次用戶i的信道增益*主用戶發(fā)射功率。

構(gòu)建模型：

max? ?

,

;

（2）模型2——中繼模型

次用戶通過解碼轉(zhuǎn)發(fā)DF的方式協(xié)助PT向PR傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)ST的干擾進(jìn)行限制：

（1），

所有的 PT的信道增益*子信道上ST的發(fā)射功率最大干擾功率。

次用戶DF轉(zhuǎn)發(fā)到主用戶接收端的干擾同樣不能超過最大干擾功率：

（2），

所有子信道上ST轉(zhuǎn)發(fā)到接收端主用戶的信道增益*發(fā)射功率最大干擾功率。

第i個(gè)中繼的信噪比：，

為ST轉(zhuǎn)發(fā)主用戶數(shù)據(jù)的功率對(duì)次用戶的實(shí)時(shí)干擾=次用戶轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)的發(fā)射功率與次用戶接收機(jī)i間的信道增益*次用戶轉(zhuǎn)發(fā)的功率：

。

建立模型：

max? ?

s.t.?，

，

；

且規(guī)定每個(gè)用戶的系統(tǒng)容量小于所有用戶正常通信的時(shí)的最小系統(tǒng)容量門限：（3）。

優(yōu)化：

模型改寫：

min??

s.t.?，

，

；

改為凸函數(shù)求值，對(duì)函數(shù)進(jìn)行Lagrange拉格朗日運(yùn)算：

為L(zhǎng)agrange函數(shù)的乘子，更新如下：

（4），

（5），

??（6）；

為迭代步長(zhǎng)，t為迭代次數(shù)。

先令代入函數(shù)，再對(duì)求導(dǎo)：

，

令，則

，

解出（7）。

基于協(xié)作中繼的無線認(rèn)知電功率分配算法步驟：

a.初始化變量：

b.計(jì)算：

計(jì)算式（1）和（2），再計(jì)算（4），（5），（6）對(duì)算子進(jìn)行更新，將結(jié)果代入（7），如果結(jié)果滿足（3），那么此時(shí)的為最佳的發(fā)射功率，進(jìn)行c步驟。否則用戶i退出通信系統(tǒng)。

c.計(jì)算（4），（5），（6）對(duì)算子進(jìn)行更新，（t+1）=min{(t+1),}，進(jìn)行d步驟。

d.迭代次數(shù)t小于預(yù)定次數(shù)，重復(fù)步驟b，否則結(jié)束算法。

總結(jié)

中繼模型在時(shí)隙t中t3子時(shí)隙過程中作用，中繼模型減少對(duì)主用戶的干擾，次用戶的系統(tǒng)容量減少。

參考論文：協(xié)作認(rèn)知無線電中功率分配算法 周明月，蔡天元，王宏志2019.03

?

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的协作中继认知无线电功率分配的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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