一种基于认知双向中继网络的信息能量协作波束成形方法

摘要

本发明公开了一种基于认知双向中继网络的信息能量协作波束成形方法。其中多天线的次用户发送端通过功率分配方案从主用户的信号中采集能量，用来转发主用户的信号并发送自己的信号。我们的目标是设计适当的次用户发送端的波束成形矩阵和向量以及功率分配因子使得次用户处的可达速率最大。这里我们考虑次用户发送端已知所有链路的理想信道状态信息，由此提出了一个基于Charnes‑Cooper转换和一维搜索的优化方案。通过引入半正定松弛方法将原优化问题转变为凸半正定优化问题，再利用内点法求解得到最优波束成形矩阵和向量。本发明通过信息与能量的协作，一定程度上缓解了频谱和能量不足的问题，从而提高系统性能。