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随着无线通信技术和移动互联网的高速发展,有限的频谱资源与巨大的频谱需求存在突出的矛盾,稀缺的频谱资源已成为限制无线通信技术发展的关键因素之一。基于频谱短缺的背景,提出了认知无线电及认知无线网络的方案,从而解决频谱利用效率低下的问题。而将中继技术引入认知无线网络的认知中继网络不但可以解决频谱高效利用的问题,还可以利用中继技术的优势提升网络的性能。 首先,本文针对中继协作技术进行了介绍,尤其对中继协作转发传输协议进行介绍,并对各转发协议进行了比较。在此基础上,对认知中继协作技术的国内外研究现状进行了概括与总结。 其次,本文对基于动态频谱租赁的认知中继协作技术进行讨论。基于认知用户协作授权用户进行传输的场景,在授权用户一定的传输速率前提下,提出了三种认知中继节点选择方案,讨论了授权用户及认知用户在此场景下的系统性能。通过仿真验证,本文的方案均有效提升了网络性能,从而使得认知用户可以获得频谱接入机会。 再次,本文对基于干扰受限的认知中继协作技术进行讨论。基于存在中继节点协助认知用户传输的场景,在授权用户可容忍的干扰范围内,提出了两种中继选择方式,对系统的性能进行了分析。在本场景下对认知用户发射功率和中继节点的发射功率进行优化,以避免对授权用户的通信造成影响,并基于此分析了认知用户的性能。通过仿真验证,本文提出的方案不仅提升了频谱利用效率,而且提升了认知用户的通信质量和覆盖范围。 最后,对全文进行了总结,指出了未来工作的研究方向。