[发明专利]一种认知无线电波束赋形的优化方法及系统

权利要求书

1.一种认知无线电波束赋形的优化方法，其特征在于，包括：

采用智能反射面来辅助认知无线电系统中的从用户使用主用户的频谱进行通信；

调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵，对所述无线电系统的波束赋形进行优化。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵，包括：

在所述主用户的干扰温度允许范围内和所述从用户的发射总功率受限范围内，联合调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵，使所述从用户的通信速率达到最大。

3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述联合调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵，包括：

预置所述从用户的所述发送预编码矩阵和所述智能反射面的所述相移矩阵，求解线性解码矩阵和相应的权重矩阵；

交替迭代运行矩阵调整步骤，以调整所述发送预编码矩阵和所述相移矩阵，直至当前速率与前一迭代下的速率之间满足预定误差；所述矩阵调整步骤包括：

固定所述相移矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述发送预编码矩阵；

固定所述发送预编码矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述相移矩阵。

4.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于：

在所述固定所述相移矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述发送预编码矩阵时，采用拉格朗日对偶求解并结合二分法来确定最优拉格朗日乘子。

5.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于：

在所述固定所述发送预编码矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述相移矩阵时，采用渐近凸逼近的方法等价转换目标函数。

6.一种认知无线电波束赋形的优化系统，其特征在于，包括：

辅助模块，用于采用智能反射面来辅助认知无线电系统中的从用户使用主用户的频谱进行通信；

优化模块，用于调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵，对所述无线电系统的波束赋形进行优化。

7.根据权利要求6所述的优化系统，其特征在于，所述优化模块在调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵时，具体用于：

在所述主用户的干扰温度允许范围内和所述从用户的发射总功率受限范围内，联合调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵，使所述从用户的通信速率达到最大。

8.根据权利要求7所述的优化系统，其特征在于，所述优化模块在联合调整所述从用户的发送预编码矩阵和所述智能反射面的相移矩阵时，具体用于：

预置所述从用户的所述发送预编码矩阵和所述智能反射面的所述相移矩阵，求解线性解码矩阵和相应的权重矩阵；

交替迭代运行矩阵调整步骤，以调整所述发送预编码矩阵和所述相移矩阵，直至当前速率与前一迭代下的速率之间满足预定误差；所述矩阵调整步骤包括：

固定所述相移矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述发送预编码矩阵；

固定所述发送预编码矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述相移矩阵。

9.根据权利要求8所述的优化系统，其特征在于：

所述优化模块在所述固定所述相移矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述发送预编码矩阵时，采用拉格朗日对偶求解并结合二分法来确定最优拉格朗日乘子。

10.根据权利要求8所述的优化系统，其特征在于：

所述优化模块在所述固定所述发送预编码矩阵，求解使所述从用户的通信速率达到最大的所述相移矩阵时，采用渐近凸逼近的方法等价转换目标函数。