干扰条件下的星空协作认知网络鲁棒波束成形算法

作者：王薇; 孙士勇; 王子宁; 杜丹

来源：无线电工程, 2022, 52(11): 1901-1907.

• 星空协作网络
• 认知无线电
• 鲁棒波束成形
• 半正定规划

针对无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)作为中继站辅助卫星通信构成的星空协作网络,提出了一种基于功率最小化准则的鲁棒波束成形(Beamforming, BF)算法。考虑配置多根天线的UAV通过放大转发协议转发卫星信号的同时,采用认知无线电(Cognitive Radio, CR)技术与其自身用户进行通信,同时UAV接收到多个干扰信号的情况下,分别给出了各种用户的输出信干噪比(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio, SINR)表达式。在所有用户的信道状态信息存在误差的条件下,建立了以满足所有用户服务质量(Quality-of-Service, QoS)需求为约束, UAV发射功率最小化为目标函数的优化问题。考虑到该问题非凸,在数学上难以求解,于是提出了基于迫零(Zero-Forcing, ZF)和半正定规划相结合的求解方法,得到波束成形权矢量。计算机仿真验证了所提算法的鲁棒性和有效性。

• 单位
  中国电子科技集团公司第五十四研究所; 通信与信息工程学院; 南京邮电大学