【摘 要】
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近年来随着移动业务的激增，频谱资源匮乏成为无线通信发展的瓶颈，而传统的固定频谱分配方式导致大部分授权频段的利用率低下。认知无线电通过动态的频谱管理方式可以有效地解决
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近年来随着移动业务的激增，频谱资源匮乏成为无线通信发展的瓶颈，而传统的固定频谱分配方式导致大部分授权频段的利用率低下。认知无线电通过动态的频谱管理方式可以有效地解决频谱资源匮乏问题。
为提高系统容量，将MIMO技术引入到认知无线电系统中。用户调度可以充分利用多用户分集增益，而波束成形技术在减小用户之间的干扰方面性能优异。本论文的工作是在采用MIMO的认知无线电系统中研究用户调度以及利用粒子群算法解决波束成形等优化问题。
本文主要针对认知MIMO系统中多用户调度和波束成形优化问题进行研究。在用户调度算法的研究中将功率分配和用户调度联合优化，在功率分配算法中每个认知用户对授权用户的干扰信道增益将它的注水线加权，同时将该干扰信道增益引入到调度算法中，体现了功率分配和调度算法联合优化的效果；针对认知无线电系统中波束成形优化问题，通过分析授权用户和认知用户接收信号，得到在授权用户干扰与认知用户功率受限情况下最大化认知用户和速率优化问题，并对粒子群算法以及各参数对算法本身及性能的影响进行详细介绍。分析了适应度函数的重要性，对惩罚函数方法中的惩罚函数进行了改进并说明了它的合理性。以上算法都已在软件平台上通过仿真验证了其性能。
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