一种全双工物理层安全通信波束成形的低功耗方法

在保证物理层安全的前提下,为解决传统迫零成形算法在全双工通信功耗过高的问题,提出了一种适用于全双工通信的信息波束和噪声波束联合成形的低功耗方法。首先,在高斯信道模型下对全双工基站的传输信号进行信息波束成形,实现基站与接收端的信息传输;然后,在全双工基站发射天线中添加人工噪声,并将噪声波束成形保证全双工基站的接收信息和发送信息不被偷听者窃听;最后,经过凸优化求解,将NP难的信息和噪声波束联合成形问题转化为可高效求解的凸优化问题,最终得到最优的信息和噪声波束成形向量。仿真结果表明,在上下行安全速率均为3b/(s·Hz)时,该方法可以有效降低全双工基站的功耗,与经典的迫零波束成形算法相比,均值功耗降低约18%。     

IRS辅助的MISO-SWIPT安全速率最大化算法

为增强系统的稳定性,基于智能反射面（intelligent reflection surface,IRS）辅助安全通信,为用户采用功率分配架构的无线携能传输（simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT）技术以提高用户安全速率并降低用户的能量消耗,建立了系统安全速率最大化的目标函数模型;考虑IRS相移约束、基站最大发射功率、功率分配比率约束和用户最低能量采集约束,提出了一种基于交替优化的安全速率最大化算法。利用连续凸近似算法,将目标函数转化为凸的形式;采用交替优化,对耦合变量进行解耦处理;提出一种波束赋形算法以实现安全速率最大化。仿真表明,提出的算法能够有效提升IRS辅助的SWIPT系统的安全速率,至少比其他算法提高了2.63bps/Hz。     

基于鲁棒波束成形的WSNs可达安全速率研究

针对WSNs节点间通信易受非法节点窃听的问题,提出了鲁棒波束成形噪声发送策略来提高节点间的可达安全速率.假设协作干扰节点只知道其到窃听节点的部分信道状态信息,在最差信道条件下通过优化协作干扰节点的噪声输入协方差矩阵来最大化系统的可达安全速率.为求解此非凸的最大最小化问题,首先通过数学等价转化将该非凸问题转化为半定规划问题,然后设计了一维搜索算法来计算节点间的最优可达安全速率.最后,通过仿真验证了所提算法的有效性.     

单蜂窝多用户系统下行链路中一种基于虚用户的调度算法

提出一种应用于机会波束成形系统的基于虚用户的调度方案.在单蜂窝多用户系统下行链路中,将用户的服务质量按其所拥有的应用连接数量划分为若干级别,其中高级用户以多个普通用户的身份参与调度.将该调度方案与传统的PFS算法相结合,提出VU-PFS算法.数值分析表明,新算法在保证系统吞吐量和普通用户间公平性的同时,也为高级用户提供了一定的QoS保障.     

多用户MIMO空分多址下行链路预编码算法研究

针对多输入多输出(MIMO)空分多址下行链路,每个接收天线看成独立的用户来分配波束,联合正交随机波束成形(ORBF)和迫零波束成形(ZFBF)实现了每用户配置多天线的预编码方法。为了降低计算复杂度,提出了联合线性结合技术的RBF-ZFBF的下行链路预编码方案。该方案利用ORBF确定初选用户,每个用户利用线性结合技术获得有效SINR,所选用户将使用线性结合方法获得的信道质量信息(CQI)和信道方向信息(CDI)反馈到基站,完成用户选择、波束选择和最终预编码。实验结果表明,该算法与每用户单天线方案相比,提高了系统吞吐量,证实了所提算法的有效性。     

下行链路MUs-MISO系统URLLC的求和传输率最大化波束形成优化研究

研究了一个下行链路多用户（multi-users,MUs）多输入单输出（multiple-input single-output,MISO）超可靠低时延通信（Ultra-Reliable Low Latency Communication, URLLC）系统。首先,以最大化系统的求和传输速率为目标,提出了基站（Base Station, BS）波束形成的设计优化问题。其次,该设计被公式化为一个非凸优化问题,提出了一种计算高效的逐次凸近似（Successive Convex Approximation,SCA）迭代算法来获得该问题的次优解。最后,在不同发射总功率、BS端天线数、传输带宽和传输时间下,通过广泛的仿真分析了该算法的性能。仿真结果表明：所提算法的性能逼近与Shannon传输率。     

基于压缩感知的波束选择算法研究

针对大规模毫米波多输入多输出(MIMO)数字波束成形射频链多、成本高且功耗大等难题,研究了低硬件复杂度和功耗的混合波束成形算法,基于第三代合作伙伴计划(3GPP)的TR 38.901 V16.1.0构建了毫米波无线信道仿真模型,以系统“和速率”最大化和总发射功率最小化为优化目标,获得了基于压缩感知的波束选择算法。仿真结果表明：本文所研究基于压缩感知波束选择算法的混合波束成形系统“和速率”随着用户数K近似对数增长。系统“和速率”会受到多用户干扰的限制,在信噪比为10 dB且用户数K较大时,波束选择算法比全数字多用户波束成形算法的系统总发射功率高约2 dB,但波束选择方案有着较低的系统复杂度。     

ATM网络中一种链路速率分配算法

针对ATM网络中不同业务的需要,提出了一种采用FIFO机制的易于实现的单队列缓存分配方案,但该方案为了获得较高的链路利用率就需要较大的缓存空间·因此进一步提出了旨在减少信息对缓存的占用的多队列链路速率分配算法,并求解了链路速率的分配规则表达式·理论分析表明,该算法能够在一定程度上克服单队列缓存分配算法对缓存空间的耗费,并保证链路速率的合理分配·     

FDSS通信系统的最优自参考空间分集处理

目的 研究获得最大信噪比意义上的自参考波束成形的方法。方法用全部频段中的信息估计波束向量。结果提出了两种基于内在互相关特性，采用随机循环码的盲自参考最佳波束形成方法：一种是通过计算所有的波形向量共同形成一个单一的广义特征向量；另一种方法针对并行处理独立地计算每一个波形向量。结论理论分析和仿真表明，这两种方法在误码率上比已有的其他方法更好，且更接近最优值。     

多天线通信系统抗干扰算法的比较研究

多天线可以提高通信系统容量和频谱效率,从而提升传输速率和改善通信质量。将自适应波束形成中的MVDR算法应用于多天线通信系统,对干扰信号进行抑制。与之对比,采用盲源分离中的Fast ICA算法对干扰信号和期望信号进行分离,同样达到了抗干扰的效果。通过仿真比较了阵列误差和信噪比对这两种算法抗干扰性能的影响。分析了性能差异的产生原因,在此基础上给出了两种算法的适用条件和应用建议。     

一种话音保密系统的算法与实现

针对通话在电话网被窃听的问题,设计了一种具高安全性的话音保密系统,该系统采用一种新的256比特分组密码算法——Must2和伪随机数产生器算法——Must-Rnd,并采用高安全性的会话密钥传送方法,把由Must—Rnd产生的会话密钥传送到被叫的电话终端,供Must2在通话时作实时加密及解密之用．将该系统在TMS320VC5402数字信号处理器(DSP)上予以实现,通话质量良好。     

多智能体安全通信协议

给出了多智能体安全群组通信的基本框架和相应的安全群组通信协议,以保障通信数据的机密性、完整性、真实性和不可抵赖性. 提出了3种多智能体群组密钥更新协议,使得每个智能体能够安全地得到最新的群组密钥. 在基本知识查询和处理语言(KQML)的基础上进行扩充,使得KQML能够支持多智能体群组密钥更新协议和安全群组通信协议.     

基于正则化的全双工通信系统非线性自干扰消除方法

针对多径信道和功率放大器非线性特性对同时同频全双工通信系统性能的影响问题, 提出一种基于正则化的联合自干扰消除方案。该方案能够消除线性和非线性自干扰信号, 并且可以缓解传统算法存在的数值不稳定特性。搭建仿真平台对所提方案进行仿真验证, 结果表明, 与传统线性消除和非线性消除方案相比, 该方案具有较高的消除性能增益。     

一种基于混沌的多路保密通信方案

时空混沌因其具有复杂度高,伪随机性好,宽频谱的特点,在保密通信领域受到极大的关注.本文以单向耦合映象格子模型作为加密手段,实现多路通信,并对各路信息对参数不匹配的敏感性和具有信道噪声的情形进行了讨论.     

平面铰链五杆机构的优化综合平衡

考虑到摆动力和摆动力矩完全平衡将会使机构结构更复杂、惯性大幅增加,故在建立机座三自由度受迫振动模型的基础上,分别以其平均动能、平均势能以及平均动能和平均势能之和为目标函数,建立平面铰链五杆机构的优化平衡一般模型,采用凸规划方法对优化模型进行求解计算.以平均动能目标函数为例,计算优化综合平衡后机构的摆动力和摆动力矩及机座的振动响应.结果表明,优化综合平衡后机构的摆动力和摆动力矩以及机座的振动响应均明显降低.因此该方法可有效优化综合平衡平面铰链五杆机构.     

基于改进遗传算法的电力载波通信动态组网研究

电力载波网络因具有未知性和时变性等特性而难以用一般的通讯组网方法来组建通讯网络.针对低压电力载波通信动态组网的难点,设计了一种适用于路径寻优的改进遗传算法.这种变异遗传算法不仅融合了图的遍历算法的思想和Dijkstra算法的优点,而且结合了小生境技术最优保留原则,最后通过Matlab仿真实验证明该算法的收敛性和可行性.     

网络链路故障自主检测方法

传统的网络链路故障诊断方法往往需要人工参与,而且准确性不高.针对这种情况,提出一种通信网的链路故障自主诊断方法.若已知网络管理节点能够与哪些节点通信、与哪些节点不能通信的路径信息,通过建立诊断模型和概率计算,管理节点能够自主地、实时地检测出最可能出现故障的链路范围,并通过定位过程的快速测试精确定位故障链路.仿真实验表明,该方法具有实时性、精确性,且可能不占用或只占用很少的额外带宽     

基于CAN-FD总线的车载网络安全通信

以数据加密和入侵检测为基础,建立了一种基于灵活数据速率控制器局域网络的汽车通信网络信息安全方法.提出了包括安全传输、安全启动、时间同步与密钥分配的汽车网络安全通信协议,并通过建立网络仿真模型验证安全协议的有效性.搭建了基于硬件实例的安全通信节点,测试硬件节点的实际通信性能和加密性能.最后针对汽车通信网络潜在的攻击方式,以Dolev-Yao入侵模型攻击和拒绝服务攻击为测试方法,对安全通信模型进行了安全性攻击测试和入侵检测功能验证,确定了网络入侵检测的判定指标.测试结果验证了该方法的安全性和可用性.     

一种基于参数调制的混沌数字通信方法

该文提出了反馈同步方法,并基于此方法提出了一种利用混沌载波进行数字通信的方法,该方法通过调制混沌系统中的参数来将二进制数字信号映射为混沌载波,并在接收端利用由可与发送端混沌系统同步的混沌系统组成的接收机对混沌载淡皮进行解调,最后进行了数值领导 具,结果说明了所提方法的有效性。