[發明專利]認知無線電系統中基于OFDM載波調制技術的權重功率分配方法

無效

• 申請號: 201210018917.5
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102547995A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 馬琳;楊小龍;譚學治;王垚;王孝;舒鵬飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04L27/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及認知無線電通信系統中的功率控制技術領域，具體涉及一種基于OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)載波調制技術的功率分配方法。

背景技術

在認知無線電通信系統中，如何實現有限功率的最優分配一直是一個重要的研究內容。在目前已有的方法中，Hughes-Hartogs提出了貪婪方法，即逐次計算信道上每增加一個傳輸比特所需要的額外功率，直到滿足最終的傳輸速率要求為止，為功率分配的最優分配。該方法的復雜度為O(2^M)，其中M為信道數。由于該方法復雜度高，運算量大，Krongold提出根據預先設定速率-SNR表來獲得功率最優分配，該方法較之貪婪方法，運算開銷大為減少。其運算復雜度為O(t×M×2D)，D為每個信道上傳輸的可能的比特數，t為迭代的次數。此外，自適應注水方法以及water-evel調整方法都吸收了注水方法和貪婪方法的優點，能夠在運算量和傳輸速率之間取得平衡點，但是傳輸還有很大的提升空間。它們的復雜度分別為O(t×M×D)、O(t×M)。以上方法中，water-level調整方法所獲得的傳輸速率僅次于除貪婪方法，運算量最小。

上述的功率分配方法的分配復雜度高、頻譜效用低，系統的信息傳輸速率低。

發明內容

本發明是為了解決現有的功率分配方法的分配復雜度高、頻譜效用低導致系統的信息傳輸速率低的問題，從而提供一種認知無線電系統中基于OFDM載波調制技術的權重功率分配方法。

認知無線電系統中基于OFDM載波調制技術的權重功率分配方法，它由以下步驟實現：

步驟一、在認知無線電系統中，設認知用戶總的信息傳輸速率為目標函數，設認知用戶通過頻譜感知獲得總帶寬為B的頻譜，運用OFDM調制技術，將獲得的總帶寬為B的頻譜均勻地分為M個相互正交的子載波，M為正整數，則認知用戶的目標函數為：

argmaxpRtotal=BMΣj=1Mlog2(1+Kpj|Hj|2σj2)]]>

s.t.Σj=1Mpj≤P,]]>p_j≥0

式中：K為認知用戶所用OFDM調制技術的頻帶利用率；P為認知用戶發射總功率；P_j為子載波j上分配的功率；為子載波j上的噪聲功率；R_total為認知用戶所獲得的總的信息傳輸速率；|H_j|²為子載波j上的信道增益；

步驟二、根據步驟一中的目標函數，運用拉格朗日乘數法進行功率的初次分配；

并根據KKT條件，獲得拉格朗日方程：