基于信道信息的多用戶多天線頻譜共享系統(tǒng)容量分析.pdf

1、在無線通信認(rèn)知無線電(CR,cognitive radio)技術(shù)中頻譜共享系統(tǒng)被證實(shí)能夠提供更高的頻譜利用率。頻譜共享系統(tǒng)的特點(diǎn)是,當(dāng)次用戶發(fā)射機(jī)對(duì)主用戶產(chǎn)生的干擾在某門限值以下時(shí)就可以使用主用戶授權(quán)的頻譜,此門限值稱為干擾溫度,能保證主用戶的正常通信。同時(shí),多天線MIMO技術(shù)是無線通信中常用的提高系統(tǒng)總?cè)萘亢涂煽啃缘募夹g(shù),本文將結(jié)合這兩種技術(shù)進(jìn)行頻譜共享系統(tǒng)分析。
　　首先,本文研究了基于不完全信道狀態(tài)信息下的單用戶單天線的頻譜

2、共享系統(tǒng),通過分析系統(tǒng)次用戶發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率和次用戶接收機(jī)的信噪比,最終我們計(jì)算出了次用戶的系統(tǒng)單位容量的閉型表達(dá)式。針對(duì)一些特殊情況,例如:忽略主用戶發(fā)射機(jī)對(duì)次用戶接收機(jī)的干擾以及考慮干擾溫度較大時(shí)的情況,我們也進(jìn)行了系統(tǒng)單位容量分析。而且這些理論研究都通過Matlab仿真得到了驗(yàn)證。
　　其次,本文進(jìn)一步研究了在瑞利衰落信道下的多用戶多天線的頻譜共享系統(tǒng),其中主要考慮了次用戶發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率受限于主用戶的干擾溫度的情況。并在此

3、條件下推導(dǎo)出了系統(tǒng)的單位容量的閉型表達(dá)式。具體而言,研究了多用戶單天線系統(tǒng)和多用戶多天線系統(tǒng),多用戶多天線系統(tǒng)中又主要研究了三種不同的MIMO傳輸機(jī)制,即選擇發(fā)送/選擇合并(ST/SC)、發(fā)射分集/選擇合并(TD/SC)、空時(shí)分組碼(STBC)。根據(jù)不同的傳輸機(jī)制得出次用戶接收機(jī)的不同信噪比,然后推導(dǎo)出相應(yīng)的容量表達(dá)式。
　　最后,通過Matlab仿真我們得出在多用戶多天線頻譜共享系統(tǒng)中MIMO傳輸機(jī)制的選擇發(fā)射/選擇合并(ST/