移动多用户通信系统的中断概率性能研究

随着第五代移动通信技术的发展,移动用户的数量呈爆炸性增长.但是由于复杂多变的移动通信环境,对移动多用户通信系统的性能研究非常复杂,也是一个亟待解决的问题.本文在NNakagami信道下,建立了移动多用户通信系统模型,设计了两种发射天线选择(transmit antenna selection,TAS)方案,研究了移动多用户通信系统的中断概率(outage probability,OP)性能.针对最佳TAS方案和次最佳TAS方案,分别推导了系统中断概率的闭合表达式.然后在不同条件下,通过Monte-Carlo仿真,验证了系统的OP性能.仿真结果表明:理论值与Monte-Carlo仿真值有着很好的吻合,理论分析的正确性得到了验证.     

瑞利衰落信道下噪声跟踪干扰检测性能分析

在瑞利衰落信道下,分析了跳频通信中噪声跟踪干扰的检测性能.应用认知无线电中协作频谱感知的思想,研究了AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道下单跳信号存在干扰的检测性能,在此基础上,推导得到了瑞利衰落信道下的检测概率和虚警概率,应用硬判决中的"k out of n"准则,得到了瑞利衰落信道下噪声跟踪干扰的检测概率.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

基于协作的高可靠性水声传感器网络MAC协议

为了对抗衰落,提高传输的可靠性,从而提高网络吞吐量,提出了一种用于提高水下通信可靠性的协作多址接入层(MAC)协议.该协议利用物理层的信噪比信息,设计协作竞争机制、协作节点参与及调度机制.该机制既保证了网络在恶劣信道环境下的可靠通信,又能避免良好信道环境下的协作资源过度消耗.仿真实验分析了提高水下通信可靠性的协作MAC(URC-MAC)的实际性能随设计参数值的变化趋势,并与基于时隙的实地捕获多址接入协议(SFAMA)进行了比较.结果表明:URC-MAC能提高网络的吞吐量.     

无线多跳压缩感知协作网络的物理层安全研究#br#

协作通信可以有效提高物理层的安全性能,而多跳协作通信可以增大系统的传输距离及削减传输过程中造成的信号衰落. 现有的方法大部分都需要已知窃听信道状态(ECSI)来分析协作通信系统的安全性能. 在实际应用中,这个先决条件往往难以满足. 将压缩感知中的测量矩阵用作加密方式可以有效保障系统的安全性.多跳压缩感知解码转发(MCS-DF)方案是一种不需要已知ECSI 的安全通信协作机制. 该机制将系统的传输过程等效为压缩感知中的测量过程,实现压缩和加密. 研究结果表明,当窃听节点个数小于跳数时,即使主信道条件差于窃听信道条件也可以实现安全通信.     

OFDM系统中基于网络编码的协作传输技术

协作通信是一种能够有效对抗信道衰落,增加系统吞吐量的空间分集技术。网络编码技术在平衡网络负载,增强网络健壮性方面有着显著的能力。在频率选择性信道环境下,将网络编码技术联合协作传输用于OFDM系统,并针对协作用户间信道可靠和不可靠两种情况,分别分析了系统的中断概率。仿真显示该策略能够有效提高系统在频率选择性信道下的传输性能。     

协作通信中联合信道-网络编码的性能分析与资源分配

针对无线网络中用户到协作节点和目的节点的上行链路不可靠的问题,研究了协作通信系统中具有特定协作节点的协作方案.在用户到协作节点的上行链路不可靠的情况下,将信道编码、网络编码同时引入到协作通信系统而建立了基于联合信道-网络编码的协作通信机制,并推导出系统中断概率的表达式;以中断概率作为系统性能的衡量标准,研究了能量分配、码率分配对系统性能的影响,给出了合适的分配方法.仿真实验表明,即使用户到协作节点的上行链路不可靠,所提协作机制也能获得空间分集,从而提高了网络的性能.     

自适应窃听和干扰下机会式中继和协作干扰技术的安全性能分析

在存在一个半双工自适应窃听者的多中继协作通信模型中,针对窃听者能够智能地选择被动窃听或主动干扰的问题,选择一个中继协助源节点转发信息,其余中继用于发送人工干扰信号以混淆窃听者,从而提升系统的遍历可达安全速率(Ergodic achievable secrecy rate,EASR)性能。在仅有窃听信道统计信息的假设下,推导了EASR的渐进闭合表达式,并进行了Monte-Carlo仿真验证。仿真结果表明:即使在中继数目较小的情况下,渐进分析结果与仿真结果也基本吻合。同时表明:采用机会式中继和中继协作干扰的组合技术可显著地提升系统的安全传输性能。     

战术移动自组网脆弱性分析与仿真

针对战术移动自组网协议的安全性、脆弱性等问题,分析并仿真出适用于战术移动自组网的攻击方案,增强对敌方战场通信电台的控制能力,造成敌方战场通信指挥系统性能衰减甚至瘫痪.该方案从战术移动自组网的介质访问控制(media access control,MAC)层、内联网层、传输层的协议特征分析,解析战术网络电台在MAC层信道竞争接入、内联网层拓扑更新和传输层传输控制协议(transmission control protocol,TCP)的3次握手机制下存在的协议漏洞,并在NS3网络仿真平台中分层构建不同的攻击模型.该模型在内联网层解决了传统移动自组网中路由黑洞攻击不适用于战术移动自组网的问题,同时在传输层重构了TCP半连接队列机制.对比了攻击前网络性能的变化,仿真结果表明,各层实施的攻击技术都能有效降低战术移动自组网的网络性能,验证了所建攻击模型的合理性.     

基于天线选择与协作通信联合的物理层安全增强方法

目前物理层安全研究大多假设用户是静止的,并未考虑其移动性对安全性能所造成的影响.为此提出一种联合天线选择(TAS)与协作通信(Cop)的物理层安全传输方法 TAS-Cop.首先,两个彼此相隔一定距离的基站都具有多根天线,利用天线选择技术,每个基站都选择能使合法接收用户信噪比最大的天线发送保密信息;其次,当用户在两个基站覆盖范围内移动时,彼此之间通过协作以寻求最佳的安全性能.在此基础上推导了瑞利衰落信道下的非零安全容量概率和容量中断概率的闭式表达,并设计了基站之间的最佳功率分配策略.仿真结果表明,与已有的TAS方法相比,TAS-Cop能更有效地满足当用户移动时的安全性能.     

无线多跳压缩感知协作网络的物理层安全研究

协作通信可以有效提高物理层的安全性能,而多跳协作通信可以增大系统的传输距离及削减传输过程中造成的信号衰落.现有的方法大部分都需要已知窃听信道状态(ECSI)来分析协作通信系统的安全性能.在实际应用中,这个先决条件往往难以满足.将压缩感知中的测量矩阵用作加密方式可以有效保障系统的安全性.多跳压缩感知解码转发(MCS-DF...