[发明专利]基于凸优化的多信道认知无线网络中最优功率分配方法

摘要

本发明公开的基于凸优化的多信道认知无线网络中最优功率分配方法，建立了一种基于频普共享机制的多信道认知无线网络模型，并建立在峰值形式的总发射功率和每条信道干扰功率约束下最大化次级用户总通信速率的优化问题，利用凸优化理论验证了该优化问题的凸性，并将其分解为特定的信道状态下的子问题，采用拉格朗日对偶法给出最优解满足的KKT条件，给出了最优解关于对偶变量的表达式，最后利用二分法和次梯度法求解出最优化功率分配方案。本发明联合考虑多条信道进行频谱共享，采用瞬时峰值干扰功率约束严格保障主用户不受干扰，同时利用多条信道使次级用户可以使用更大的发射功率发射，从而进一步提高频谱资源的综合利用率。

主权项

1.基于凸优化的多信道认知无线网络中最优功率分配方案，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、建立多信道认知无线网络的系统模型；/n该系统模型包括一个具有收发功能的次级用户，该次级用户能够采用频谱共享机制接入N条主用户信道，收发机的发射端SU-Tx和接收端SU-Rx之间存在N条次级用户信道，发射端SU-Tx与主用户接收端之间存在N条干扰信道；/n设第i条干扰信道上的瞬时信道功率增益为与之对应的第i条次级用户信道上的瞬时信道功率增益为/n设信道功率增益和是平稳的且是各态历经的，干扰信道和次级用户信道上的信道中加性高斯白噪声的噪声功率为N₀；/nS2、根据系统模型确定次级用户的发射功率向量，并设定次级用户信道发射功率约束和每条干扰信道的干扰功率约束；/nS3、根据次级用户信道发射功率约束和每条干扰信道的干扰功率约束，确定多信道下最大化次级用户总通信速率的最优发射功率分配方案；/nS4、对最优发射功率分配方案进行求解，得到最优发射功率值，按照最优发射功率值指定每条次级用户信道的发射功率。/n