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无线中继通信技术由于其组网灵活、维护方便、覆盖范围大、有利于提高边缘小区频谱效率等优势己经成为近十年来无线通信技术学术界、工业界广为关注的又一研究热点。认知中继网络就是把原有的中继技术运用到认知网络中,在不干扰主用户正常通信的前提下高效地提高频谱利用率、有效地提升认知网络的容量和扩大整个网络的覆盖范围。 本文研究了认知中继网络在重叠式频谱共享方式和放大转发中继协议下,结合最佳中继选择策略的过时信道下中断概率和平均信道容量性能。相比以往的研究,本文考虑了更加贴近于实际通信的过时信道模型,特别地分析了中继选择时刻的瞬时信道增益和数据传输时刻的瞬时信道增益之间的相关系数对系统中断概率性能和平均信道容量的影响,推导出了系统在瑞丽平坦衰弱信道模型下存在干扰信道的认知目的节点信噪比的条件(Probability Density Function,PDF)和(Cumulative Distribution Function,CDF),并根据条件CDF多重积分分别得出了系统的中断概率和信道容量上界闭式解。通过蒙特卡洛仿真验证了本文分析推导的正确性,并对仿真结果进行了深入的分析。 从仿真结果中可以看出,提高主用户干扰温、增多可作为中继的认知节点数和增大相关系数,会使系统中断概率降低和平均信道容量增大。这个相关系数是因中继选择过程导致数据传输时刻信道过时而产生的。认知用户传输速率门限只对系统中断概率有影响,认知用户传输速率门限越大,中断概率也越大。因此,调整主用户干扰温度限制,增加中继个数,以及减小认知用户传输速率门限,可以有效地提升认知中继系统的中断概率性能和平均信道容量。此外,无线信道是随着时间的改变而改变,信道状态信息的准确获取对于改善系统性能也尤为重要。