具有IQ不平衡的基于OFDM的全双工中继网络的导频优化与功率分配

在存在IQ不平衡且配备全双工中继站（RS）的OFDM中继网络中，如何利用频域最小二乘信道估计器的均方误差和（Sum-MSE）最小化准则来优化导频图案和功率分配，对自干扰消除有着重大影响。首先，将导频图案设计问题转化为凸优化问题。根据KKT条件，在给定源节点功率和RS功率固定的情况下推导出了最优解析表达式。随后，提出并给出了一种最优功率分配（OPA）策略，以在源节点和RS的总发射功率和约束下进一步缓解Sum-MSE的影响。仿真结果表明，所提出的OPA在Sum-MSE方面优于等功率分配（EPA），并且Sum-MSE性能增益随着$\rho$偏离最小化Sum-MSE的$\rho^o$值而增大，其中$\rho$定义为RS处残余自干扰信道与源到RS期望信道的平均比值。例如，通过将$\rho$以因子$4$缩小或拉伸，OPA相比EPA实现了约5dB的SNR增益。更重要的是，随着$\rho$减小或增大更多，性能增益变得更加显著。