基于随机矩阵理论的频谱感知技术研究综述

认知无线电技术,可以提高频谱资源的利用率,应用前景广阔,极有可能引发无线通信领域的又一次重大变革。但频谱感知作为认知无线电技术的首要环节,其性能还远不能满足实际需要。研究出一种真正能够实际应用的高性能频谱感知方法已经成为一个亟待解决的问题。近年来,与无线通信领域密切相关的新理论——随机矩阵理论(RMT),在频谱感知领域得到了进一步的应用,实现了高性能频谱感知。且RMT最新研究成果——非渐近随机矩阵理论(Non-AsymptoticRMT)有望将这项高性能感知技术真正推向实际应用。因此,基于随机矩阵理论的频谱感知技术具有重要的研究价值。本文总结RMT在认知无线电频谱感知领域的发展历程、介绍其基本原理、归纳其主要特点,并展望进一步研究的方向。

随机矩阵理论与无线通信

首先介绍了与无线通信密切相关的随机矩阵理论数学背景;接着阐述了该理论与无线通信系统的紧密联系,回答了为什么要在无线通信系统中使用随机矩阵理论的问题;最后以运用随机矩阵理论分析大维数系统接收机性能为例,展示了随机矩阵理论处理无线通信领域问题的巨大威力。