认知无线网络中波束成形及相关技术研究

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2、：．，：篆濟Ｕ二：，－＇－：．．，＇－：：警顯＾；：．ｔ２０１２０１００３２＿学号：＿，＿？、＇？？－？，－．？？＾．．．、，．，．％乂Ｗ？，”姓名：陈雪艳专业：信号与信息处理＇＇＇？？＇？＊＊：ｙ？＾：：＞％＝导师：＿ｍ＿＿学院：信息与通信工程学院■、．－．．．：：．．乂：入…：冬二：二…薦年６月３０ａ．■），、、Ｉ．二报＇■輕：＿＿ＳＨｉｉｌ密级：保密期限：嚏卸索大綮

3、博士学位论文ｍ题目：认知无线网络中波束成形及相关技术研究学号：２０１２０１００３２姓名：陈雪艳专业：信号与信息处理导师：林家儒学院：信息与通信工程学院２０１８年６月３０日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论

4、文中作了明确的说明并表示了谢意。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解并同意北京邮电大学有关保留、使用学位论文的规定，即：北京邮电大学拥有以下关于学位论文的无偿使用权：，具体包括学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文，有权允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，有权允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）本人签名：綠日期：

5、％ｋｆ＊ａｔｙ〇％．＾＞导师签名：日期：［＼ＷＭ认知无线网络中波束成形及相关技术研究摘要随着无线通信产业的飞速发展，各种新型的智能设备与无线业务不断涌现，造成无线数据流量的增加，因而对频谱资源的需求也日益剧增。然而，在目前频谱固定分配的政策下，大部分被分配的频谱资源未能得到充分利用，造成日益增长的频谱需求与其利用率低的矛。盾愈加凸显，严重制约了无线通信的发展认知无线电的出现被认为一是提升频谱利用率的项非常有效的技术，有着十分重要的研究价值。此外，，将波束成形技术与认知无线电相结合可以在提升频谱利用率

6、的同时，有效对抗信道衰落带来的影响，抑制用户间干扰，大幅提高系统容量，对推动未来通信技术的发展具有至关重要的意义。本文围绕认知无线网络中的波束成形设计问题，以信干噪比（ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＰｌｕｓＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ，ＳＩＮＲ）、发送功率和保密速率为关键指标，并结合协作中继、射频能量收集以及物理层安全等技术展开研究。具体来说，分别针对分布式认知双向中继网络、认知多输入单输出ｕｌｔｉｌｅＩｎｕｔＳｉｎｌｅＯｕｔｕｔ，ＭＩＳＯ）能量收集网络以及（Ｍｐｐｇｐ主－次协作认知无线能量收集网络三种场景下

7、的波束成形设计问题进行了研究。本文的主要工作及创新成果可归纳为三点：一第，研究了分布式认知双向中继网络中的鲁棒波束成形设计问题。首先，针对网络中信道误差为确定误差模型的情况，本文以－ＳＩＮＲ为指标，设计了基于最差情况（ｗｏｒｓｔｃａｓｅ）的分布式鲁棒波束成形方案。该方案以最大化最小次用户的ＳＩＮＲ为目标，同时满足中继处发送总功率以及对主用户产生的干扰功率的约束条件，并提出了－ｏｃｅｄｕ（Ｓｅｍ基于Ｓｒｒｅ与半正定松她ｉｄｅｆｉｎｉｔｅＲｅｌａｘａｔｉｏｎ，ＳＤＲ）的鲁ｐ棒波束成形算法，将最初的非凸的问题转化为凸优化问

8、题，并利用二。分法进行求解仿真结果验证了该设计方案能够满足系统传输要求，