1.认知解码转发中继系统的功率分配方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、建立系统能量效率最大化的参数优化目标函数:
其中, 为次用户发射机在第n
个子信道上的发射功率, 为中继在第n个子信道上的发射功率,xn为与第n个子信道有关的变量,引入变量xn的约束条件: λ表示各信道信息传输速率之和与系统总功耗之比的参数,N为子信道个数,1/τS和1/τR分别为次用户发射机端和中继端功率放大器的漏极效率, 和 为分别次用户发射机端和中继端的电路功率, 为从次用户发射机到中继的信道增益, 为从次用户发射机到次用户接收机的信道增益,为从中继到次用户接收机的信道增益, 和 分别为中继端和次用户接收机端的加性高斯白噪声方差,IPS和IPR分别为主用户对次用户和中继的干扰功率,初始化参数λ以及使参数优化目标函数中 与
相近的阈值δ;
B、根据次用户发射机与主用户之间的信道统计信息以及中继与主用户之间的信道统计信息分别建立信道状态不明情况下的次用户发射机对主用户的干扰功率约束条件和中继对主用户的干扰功率约束条件: 其中,表示概率, 为从次用户发射机到主用户发射机的信道增益, 为从中继到主用户发射机的信道增益, Ts为正交频分多址的符号周期,dn为主用户频带到第n个子信道的频谱距离,B为主用户占用的带宽,f为子信道带宽, 为第n个子信道的干扰门限值,ηth为概率门限值;
C、联立步骤A建立的参数优化目标函数和引入的变量xn的约束条件、步骤B建立的信道状态不明情况下的次用户发射机对主用户的干扰功率约束条件和中继对主用户的干扰功率约束条件、次用户发射机发射功率约束条件和中继发射功率约束条件,得到认知中继系统能量效率最大化的等效优化问题;
D、求解步骤C所述优化问题得到次用户发射机在第n个子信道上的发射功率 和中继在n个子信道上的发射功率 以及变量xn;
E、由步骤D求解的次用户发射机在第n个子信道上的发射功率 和中继在n个子信道上的发射功率 以及变量xn,更新参数λ;
F、将当前迭代计算得到的次用户发射机在第n个子信道上的发射功率 和中继在n个子信道上的发射功率 以及变量xn和参数λ带入参数优化目标函数求解,求解的结果在阈值δ范围内时确定当前迭代计算的次用户发射机在第n个子信道上的发射功率 和中继在n个子信道上的发射功率 为最优解,求解的结果超出阈值δ范围时重复步骤D和步骤E直至求得最优解。
2.根据权利要求1所述的认知解码转发中继系统的功率分配方法,其特征在于,所述信道状态不明情况下的次用户发射机对主用户的干扰功率约束条件和中继对主用户的干扰功率约束条件等效为:其中,αSP和αRP为次用户发射机与主用户之间信道以及中继与主用户之间信号服从瑞丽衰落的参数。
3.根据权利要求1或2所述的认知解码转发中继系统的功率分配方法,其特征在于,步骤t t t+1 t+1E中由表达式: 更新参数λ,其中,t表示迭代次数,(x ,p)和(x ,p )分别表示第t次和第t+1求得的解,
4.根据权利要求1所述的认知解码转发中继系统的功率分配方法,其特征在于,步骤C中所述次用户发射机发射功率约束条件和中继发射功率约束条件为:其中, 为次用户发射机发射功率门限值, 为中继发射功率门限值。