[发明专利]一种基于空间复用的认知系统资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于空间复用的认知系统资源分配方法，本发明的方法利用信道矩阵的F范数选择认知用户以获得认知网络的多用户分集增益，并采用两次选择的方式降低算法的复杂度，通过将认知用户的发射信号投射到干扰信道的零空间来避免认知用户对授权用户的干扰，对认知用户的信道矩阵采用奇异值分解方法使其转化为并行独立信道，并使用注水功率分配方法增大系统容量。总之，该方法利用了认知网络的多用户分集增益，并且对用户选择方法进行简化，在计算复杂度可接受的情况下提高了系统性能。

主权项

一种基于空间复用的认知系统资源分配方法，其特征在于，按照如下步骤：(1)建立多天线多用户认知无线电网络，该无线电网络包括主系统和认知系统；所述主系统是集中式系统、蜂窝系统、频分双工的下行频段或时分双工的下行时隙；所述认知系统为分布式的系统，其中有多个认知通信用户对；(2)认知系统中每个节点对当前的某一信道进行感知，认知通信用户对内的两个用户之间进行感知信息的交互；(3)根据收集到的感知信息，多个认知通信用户对中的发射节点交互各自通信链路的信道矩阵的F范数，同时这些用户将收到的信道矩阵的F范数进行排序，将前Kopt个最大的F范数所属的通信对标识为候选认知通信对；(4)属于候选认知通信对中发射节点的用户将其对主用户的干扰矩阵进行奇异值分解，得到干扰矩阵的零空间，并将其通信对的通信链路的信道矩阵投影在相应的干扰矩阵的零空间上；(5)计算候选认知通信对进行投影后的信道矩阵的F范数，各候选认知通信对的发射节点将计算结果进行交互，候选发射节点对这些值进行排序，投影后的信道矩阵的F范数最大的通信对进行最终的资源占用和数据传输；(6)应用注水原理，为选中的F范数最大的通信对的每个子信道进行功率分配，最大化认知系统和速率。