認知無線通信系統(tǒng)中的干擾抑制技術研究.pdf

1、隨著無線通信技術及其應用的快速發(fā)展，無線頻譜資源日益匱乏。認知無線通信網絡能夠感知那些在時間上和空間上暫時處于空閑狀態(tài)的授權頻譜，并在不對授權用戶的正常工作造成影響的前提下，智能地接入這些授權頻譜，以提高頻譜利用率。但與此同時，它也帶來了對動態(tài)頻譜管理方式下的干擾抑制技術的新挑戰(zhàn)。
　　本文主要從動態(tài)頻譜管理的角度出發(fā)，對認知無線電通信系統(tǒng)中的干擾抑制技術進行研究，著重研究了授權系統(tǒng)與非授權系統(tǒng)之間的干擾抑制技術。首先對授權系統(tǒng)和

2、非授權系統(tǒng)之間的干擾進行了詳細地分析，包括鄰信道干擾和同信道干擾，并分別就這兩種干擾對非授權用戶發(fā)射功率的限制進行了研究。其次，研究了基于載波抵消的干擾抑制算法，并在此基礎上引入了時域加窗技術。該算法的主要思想是通過在授權頻帶兩側插入一定數(shù)目的抵消載波，并對抵消載波進行合理加權，從而達到抑制由于頻譜泄露造成的旁瓣干擾的目的。仿真結果表明，僅在授權頻帶兩側各插入兩個加權抵消載波，就可以獲得約10dB的旁瓣抑制效果。此外，對插入抵消載波后的

3、發(fā)射信號進行加窗后，其對OFDM信號旁瓣的抑制效果可達到30dB左右，這是因為升余弦窗函數(shù)使載波旁瓣衰減得更快。?
　　最后，本文研究了基于資源分配的干擾抑制技術?；趥鹘y(tǒng)的資源分配模型，引入了認知環(huán)境中需要考慮的兩個約束條件，即非授權用戶對授權用戶的干擾必須低于授權用戶的干擾門限，以及非授權系統(tǒng)實際發(fā)射的總功率必須低于其功率預算，使得在保證授權用戶正常工作的同時，優(yōu)化認知系統(tǒng)的性能。基于不同的優(yōu)化目標，從子載波分配的角度分別提出

4、了容量最大、干擾最小以及容量公平子載波分配算法；同時，從功率分配的角度提出了容量最優(yōu)、增量功率分配和平均功率分配算法，并分別對各子載波分配算法和功率分配算法進行了仿真分析和比較。仿真結果表明，提出的各子載波分配算法中，容量公平子載波分配算法既可獲得各認知用戶間的容量公平性，又可獲得認知系統(tǒng)總容量和對授權系統(tǒng)總干擾間的折中性能。此外，當認知用戶與授權用戶距離較近時，基于干擾因子的增量功率分配算法性能最好，其對授權用戶產生的干擾最小，并且認