基于逐次凸逼近技术的无线干扰网络资源优化方法研究

发布时间：2023-05-05 23:28

　　无线通信发展至今,几乎已经渗透到现代社会的每个角落。随着信息化进程的进一步发展,人们对无线通信的需求还将持续大规模增加。同时,无线通信所依赖的无线频谱资源的有限性会导致无线网络中的干扰日益加剧。干扰会降低无线信号传输质量,造成无线资源利用效率下降,进而制约无线网络容量提升。无线资源管理和干扰抑制对改善无线频谱和能量利用效率、提升无线网络容量具有重要的作用。在此背景下,本论文主要针对无线干扰网络,研究功率资源优化和干扰抑制技术。多天线技术通过拓展空间维度,为无线通信系统性能的提升提供了新的技术方案。在多天线系统中,波束成形能够调整发射信号的方向和幅度,实现干扰和信号强度的调控,因而成为功率资源调配和用户间干扰抑制的关键技术。但在多用户干扰网络中,受到用户间干扰耦合因素的影响,以网络和速率为优化目标的波束成形优化设计问题一般都是非凸的NP-难问题。目前,针对此类优化问题的高效求解依然是开放性问题,具有很大的挑战性。逐次凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)是一种迭代求解非凸优化问题的优化技术,它通过依次求解一系列原问题的凸替代问题,从而逐渐收敛至原...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的研究内容
    1.4 论文的组织结构
第2章 逐次凸逼近技术
    2.1 引言
    2.2 非凸问题描述
    2.3 SCA求解非凸优化问题
        2.3.1 替代函数
        2.3.2 步长
        2.3.3 SCA框架
    2.4 SCA技术的应用
    2.5 本章小结
第3章 基于SCA技术的SISO干扰信道模型下的功率分配算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型和问题构建
        3.2.1 干扰信道网络模型
        3.2.2 问题构建
    3.3 基于几何规划的发送功率控制
    3.4 基于SCA的发送功率控制
        3.4.1 目标函数的凸近似
        3.4.2 逐次凸逼近框架
        3.4.3 障碍函数
        3.4.4 无约束问题的牛顿法
        3.4.5 所提出的基于SCA功率控制算法
        3.4.6 算法分析
    3.5 结果和讨论
        3.5.1 收敛性能证明
        3.5.2 SCA算法与GP算法的性能比较
        3.5.3 最优性分析
    3.6 本章小结
第4章 基于SCA的 K-用户MISO IC信道网络的波束成形算法
    4.1 引言
    4.2 系统模型和问题构建
        4.2.1 干扰信道网络模型
        4.2.2 问题构建
    4.3 基于SCA的算法
        4.3.1 问题重建
        4.3.2 凸近似
        4.3.3 SCA过程描述
    4.4 仿真实验和讨论
        4.4.1 情况一:Nt?K
        4.4.2 情况二:Nt

    4.5 本章小结
第5章 基于SCA的 MISO认知无线电网络中的波束成形算法
    5.1 引言
    5.2 系统模型和问题构建
        5.2.1 MISO CR网络模型
        5.2.2 问题构建
    5.3 基于SCA技术的求解算法
        5.3.1 问题重建
        5.3.2 D.C.函数的凸近似
        5.3.3 从SDR的解中恢复波束成形器
        5.3.4 基于SCA的算法
    5.4 仿真和讨论
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢



本文编号：3808573