具有底层和交织MIMO认知无线电的异构DSA网络中的预见性预编码

本文研究了一种新颖的异构动态频谱接入网络，其中主用户与底层和交织认知无线电共存；所有终端可能配备多天线。底层认知发射机被允许在主用户存在时并发传输，但需满足干扰约束，而交织认知无线电采用频谱感知，仅当主用户和底层认知发射机均不存在时才允许接入共享频谱。我们研究了底层认知发射机的MIMO预编码算法设计，该算法旨在提高交织认知无线电的检测概率，同时满足底层认知接收机的期望服务质量目标，并限制泄漏给主用户的干扰。这种主动方法（称为预见性预编码）的目标是最小化由于不完美的频谱感知而导致的交织认知无线电对底层认知接收机和主接收机的干扰概率。我们从针对多个单天线底层认知接收机和多天线主用户/交织认知无线电的下行预见性预编码算法开始。然后，我们提出了用于MIMO底层下行链路的预见性块对角化算法，其中对多个多天线底层认知接收机执行空间复用。数值实验表明，与传统的底层预编码策略相比，底层认知发射机的预见性预编码提供了显著的性能增益。