9、认知无线电系统中的覆盖架构与分布式零陷形成技术

认知无线电系统中的覆盖架构与分布式零陷形成技术

1. 覆盖架构的MISO认知无线电系统

在共享频谱的利用方面，多输入单输出（MISO）认知无线电系统的覆盖架构具有重要意义。多发射天线所提供的分集特性，有可能实现对共享频谱更高效的利用。同时，覆盖系统的最优发射机和接收机的设计，需要减轻覆盖用户与传统用户之间的相互干扰。

以往在均方误差（MSE）准则下对发射机/接收机联合优化有相关研究。例如，在非协调数字用户线环境下设计覆盖系统时，性能指标包括覆盖系统的MSE以及引入覆盖系统给传统系统带来的额外MSE。对于多个非协调用户的发射机/接收机联合优化，是在每个用户看到的直接和串扰信道响应对称的假设下进行研究的。还有通过发射和接收滤波器将多输入多输出（MIMO）信道解耦为并行子信道，来解决窄带空间复用系统中联合最优发射机和接收机的问题。不过，这些研究大多未考虑覆盖系统的最优脉冲形状，以及传统系统干扰对覆盖系统性能的影响。

本文使用复合MSE准则，研究将MISO系统覆盖到现有传统系统上时，发射机/接收机脉冲形状的联合优化问题。该准则由覆盖系统的MSE和引入到传统系统的额外MSE组成。

系统架构方面，传统系统假设为单输入单输出（SISO），覆盖系统为MISO。传统系统的单个发射机具有脉冲响应 $h^{(l)}_t(t)$，而M个覆盖发射机的脉冲响应为 $h^{(om)}_t(t)$（$m = 1 \cdots M$）。由于传统和覆盖系统都只有一个输出，所以各有一个接收机，其脉冲响应分别为 $h^{(l)}_r(t)$ 和 $h^{(o)}_r(t)$。

传统系统使用脉冲响应为 $h^{(ll)}_c(t)$ 的直接信道进行通信，但会受到加性高斯白噪声（AW