[发明专利]一种基于信息与能量协同传输的抗干扰协作频谱接入方法

权利要求书

1.一种基于信息与能量协同传输的抗干扰协作频谱接入方法，无线电通信系统由主系统和认知系统构成：其中主系统由一个主用户发送端PT和主用户接收端PR组成，主系统已获得一段W带宽的授权频谱，且支持中继功能；认知系统由一个认知用户发送端CT和认知用户接收端CR组成，认知系统通过寻找机会伺机接入授权频谱从而发送自己的信息；整个传输过程被分为两个时隙，每个时隙各占传输时间的其特征在于，所述的基于信息与能量协同传输的抗干扰协作频谱接入方法包括以下步骤：

1)在第一时隙中，PT发送信息给PR和CT，PR用接收到的全部功率进行信息解码，CT用一部分接收到的功率进行信息解码，用接收到的剩余功率进行能量收集；

2)在第二时隙中，CT利用一部分带宽和收集到的全部能量Q转发PT的信息到PR，用剩余的带宽和自己的能量发送自己的信号到CR；

认知用户发送端的功率和带宽分配系数优化问题建模为：

满足以下条件

其中，α表示CT分配用于信息解码的功率分配系数，b表示CT转发PT信号的带宽分配系数，R_T表示主用户的目标速率，R_p和R_c分别表示认知用户接入主用户频谱后，主用户和认知用户获得的速率；

通过求解获得功率分配系数α^*和最优宽带b^*：

其中，σ²表示接收端的噪声功率，ε表示CT的能量转换效率，P_P表示PT的发射功率，γ₁＝|h₁|²，γ₂＝|h₂|²，γ₃＝|h₃|²，h₁，h₂和h₃分别表示链路PT→PR，PT→CT和CT→PR的信道系数。

2.如权利要求1所述的基于信息与能量协同传输的抗干扰协作频谱接入方法，其特征在于：所述步骤1)中，CT获得的速率表示为：

CT收集到的能量表示为：

Q＝ε(1-α)γ₂P_P (6)。

3.如权利要求1或2所述的基于信息与能量协同传输的抗干扰协作频谱接入方法，其特征在于：所述步骤2)中，PR和CR获得的速率表示为：

其中，P_c表示CT的发射功率，γ₄＝|h₄|²，h₄表示链路CT→CR的信道系数；

经过两个时隙传输后，主用户的速率表示为：