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【网络技术-网络基础-感知无线电系统中的多天线技术应用】 无线通信技术的发展面临着日益严重的频谱资源短缺问题。感知无线电（Cognitive Radio）技术的出现为解决这一问题提供了新思路，它能有效地提高无线频谱的使用效率。多天线技术，即多入多出（MIMO）技术，则在时间和频率维度的基础上增加了空间维度，极大地提升了无线通信的链路容量。将多天线技术应用于感知无线电系统，两者结合能进一步提升频谱利用率。 感知无线电系统的关键技术包括快速准确的频谱感测、自适应传输和频谱管理。其中，多天线技术属于自适应传输的一部分，它能使主网络和感知网络在空间维度上保持正交或半正交，减少或消除相互间的干扰，实现两者的同时同频工作。 本文针对集中式和分布式两类感知无线电网络进行深入研究。在集中式系统中，通过在感知基站安装多根天线，结合波束成形、用户调度和功率分配，确保感知网络在不超出干扰限制的情况下最大化其容量。提出的解决方案经过通信仿真验证，展现出良好的功率分配鲁棒性。 在无干扰条件下的容量最大化问题上，本文提出基于子空间理论的波束成形算法，包括投影法和正交基法，并设计了逐个选择和逐个排除两种用户调度策略。仿真结果显示，即使采用简单的等功率分配，系统性能也能得到保障。 在分布式系统中，面对一对主用户和一对感知用户的频谱共享情况，本文利用信道时间相关性的特性，提出了自适应波束成形算法。该算法能根据主用户的状态动态调整波束方向，避免干扰主用户，同时最大化感知链路的容量。即使存在信道估计误差，也能通过功率控制来抑制干扰。 综上，多天线技术在感知无线电系统中的应用，不仅提高了频谱使用效率，也保证了不同网络间的共存和互不干扰，是未来无线通信技术发展的重要方向。关键词：频谱使用效率，感知无线电，多天线，MIMO，集中式，分布式，波束成形，调度，功率分配。