基于非线性能量收集的全双工认知无线电网络频谱共享方案

提出一种基于全双工认知无线电网络频谱共享方案,其中全双工次级发射机(secondary transmitter,ST)非线性地从主要用户那里收集射频(radio frequency,RF)能量。ST从主要用户那里获取足够的能量后,它将协助主用户传输信号,以交换频谱共享的机会。在认知传输期间,ST采用叠加编码方案,用以实现连续的主用户数据中继和次用户数据传输。具体地说,ST和次接收机(secondary receiver,SR)存储并解码当前主用户信号。在SR处应用连续干扰消除和信息检测方案来提取所需的二次数据。主接收机(primary receiver,PR)将次用户数据视为干扰信息,通过执行联合解码以获得主用户数据。采用离散马尔可夫链模型模拟ST电池的充放电过程。在保证主用户系统传输性能的同时,通过最大化次用户系统可实现的速率来确定最优功率分配系数,该方案能显著提高主用户系统的传输性能,同时实现次用户系统的基本传输需求。