时间反演联合接收端人工噪声的安全传输方案

针对时间反演(time reversal, TR)技术无法较好地解决聚焦区内非法用户窃听的问题,提出了一种TR技术联合接收端人工噪声的物理层安全传输方案。首先,利用时间反演技术的空时聚焦性提高合法用户接收端的信噪比(signal to noise ratio, SNR)。其次,通过在接收端加入人工噪声来干扰非法用户对合法用户保密信息的窃听,以聚焦区内外系统安全性能为基础,推导出保密信干噪比(signal to interference plus noise ratio, SINR)、可达保密速率和误码率(bit error rate, BER)的解析表达式。最后,通过仿真分析证明了所提方案能提高系统的SINR和可达保密速率,同时还能降低合法用户的BER,使系统拥有更好的安全性能。     

IRS与人工噪声辅助的MIMO通信系统物理层安全方案设计

针对多输入多输出通信系统信息传输过程中的安全问题, 提出一种智能反射表面(intelligent reflecting surface, IRS)与人工噪声辅助的物理层安全设计方案。在该方案中, 首先基于系统保密速率最大化准则, 构建一非凸优化问题。由于该问题求解需联合优化设计基站波束赋形矩阵、人工噪声协方差矩阵及IRS相移矩阵,为易于求解, 基于均方误差准则, 对非凸目标函数进行等价转换。最后, 以交替迭代方式分别利用内点法和基于黎曼流形的共轭梯度下降算法, 求解波束赋形矩阵和人工噪声协方差矩阵以及IRS相移矩阵。仿真结果表明, 所提方案的系统保密速率在发送端具有较高的发送功率时, 优于其他几种方案。     

期望接收机和窃听接收机位置相邻物理层安全通信方案

针对期望接收机和窃听接收机位置相邻,即期望信道和窃听信道高度耦合的情况下安全无线通信问题,提出了基于频控阵的物理层安全通信方案。首先,考虑窃听接收机位置已知,通过自适应遗传算法得到发射阵元间最优时不变频率增量,最大化系统的保密容量;同时,在基带信号中添加人工噪声,降低窃听端的信噪比。其次,改进优化方案,实现窃听端未知情况下的安全通信。最后,进行仿真对比实验,验证了方案的安全性能。     

时间反演UWB通信系统的窄带干扰抑制

超宽带(ultra wide band, UWB)通信系统工作在3.1~10.6 GHz的频谱范围内,与现存的一些通信系统共用频谱资源。为了防止UWB通信系统对其他通信系统造成干扰,美国联邦通信委员会将UWB的室内辐射功率谱密度限制在-41.3 dBm/MHz以下,但UWB通信系统会受到其共存的窄带系统的严重干扰。针对此问题,本文在接收端设计了一种自适应无限脉冲响应陷波器,推导了-3 dB处的自适应带宽,同时结合最速下降算法,找到陷波器的最优带宽,从而抑制UWB中的窄带干扰(narrow band interference, NBI)。最后使用蒙特卡罗仿真验证出自适应陷波器有效抑制了时间反演(time reversal, TR)UWB通信系统中的NBI,提升系统误比特率(bit error rate, BER)。     

基于时间反演的上行NOMA系统能效优化算法

为了解决上行非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)系统在多径环境下传输效率较低问题,提出了一种基于时间反演(time reversal,TR)的上行NOMA网络资源分配算法.首先,利用TR技术独特的空时聚焦特性,增大信号的接收强度.其次,考虑用户最小传输速率约束和用户最...     

基于时间反演的多臂赌博机跳空图案生成算法

在多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统中,为了实现系统的防窃听能力,并提高系统容量,提出了一种基于时间反演的多臂赌博机跳空图案生成算法。该算法考虑信道状态信息的误差,以时间反演和跳空通信为基础,结合使用多臂赌博机算法选取最优跳空图案以提高系统容量的同时降低因防窃听对合法接收端性能的影响。理论分析和仿真结果表明,该算法在防窃听性能、系统容量方面具有优势。     

基于时间反演的多臂赌博机跳空图案生成算法

在多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统中,为了实现系统的防窃听能力,并提高系统容量,提出了一种基于时间反演的多臂赌博机跳空图案生成算法。该算法考虑信道状态信息的误差,以时间反演和跳空通信为基础,结合使用多臂赌博机算法选取最优跳空图案以提高系统容量的同时降低因防窃听对合法接收端性能的影响。理论分析和仿真结果表明,该算法在防窃听性能、系统容量方面具有优势。     

时间反演系统中基于Barzilai-Borwein的共轭梯度检测算法

针对时间反演多址系统中信道的相关性会导致多用户干扰的问题,以降低用户间干扰和算法复杂度为目标,提出基于Barzilai-Borwein的共轭梯度迭代检测算法.首先通过共轭梯度迭代两次找到最速下降方向,然后通过Barzilai-Borwein沿着共轭梯度搜索的方向继续迭代.仿真表明,所提算法收敛速度快于Barzilai-...     

振荡器相位噪声对空时频移键控系统性能的影响

空时频移键控系统因无法避免的振荡器相位噪声而影响了其性能的发挥。将相位噪声建模为高斯载波频偏噪声,研究了系统采用Vectron非恒温控制式晶体振荡器时频偏噪声对其系统性能的影响。理论分析表明高斯频偏信道中系统误码率性能的恶化程度主要受到Q函数值的制约,并得到计算机仿真的验证。仿真结果表明,若给定一最大误码率,则每一进制数的空时频移键控系统存在一最小的可用数据速率;若给定数据速率与误码率,则存在一最佳进制数的空时频移键控系统。     

脉冲噪声衰落信道中正交空时分组码的误码率

从信噪比(SNR)观点对脉冲噪声环境下衰落信道中正交空时分组码(OSTBC)的理论误符号率(SER)进行了分析。基于STBC引入的标量等效矩阵,给出了STBC解码后每符号瞬时SNR的概率密度函数。假设信道为准静态平坦衰落,并将信道干扰噪声建模为ε-高斯混合分布。推导了Rayleigh、Rician及Nakagami-m三种衰落信道下采用MPSK和MQAM调制方式的OSTBCSER闭式表达式。该闭式解可以用于评估脉冲噪声环境中OSTBC的性能。此外,进行了蒙特卡洛仿真验证了分析的正确性。