面向全双工物理层安全的预编码技术研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jmfxuexi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,为了实现更安全的信息传输和更高的频谱资源利用率,面向全双工(Full-duplex,FD)物理层安全的预编码技术被提出并研究。全双工通信技术可实现同时同频收发信息,基于物理层安全的预编码技术主要利用无线信道的特性实现通信系统的安全性,所以系统的安全性与信道状态信息(Channel State Information,CSI)密切相关。在实际的通信系统中,很多原因都会造成非精确的CSI。在非精确CSI的情况下,非鲁棒性预编码方案很难满足系统的安全性,因此研究非精确CSI下的鲁棒性预编码方案具有重要意义。本文针对全双工双向安全传输模型,以保密传输为准则,优化设计收发信机结构,探索在双向全双工传输模式下的物理层安全性能极限。具体研究内容如下:(1)考虑在精确CSI信道条件下,针对传统预编码方案计算复杂度高的难题,本文提出了两种低复杂度的预编码方案。一种是首先根据子凸问题的对偶问题(Dual Problem,DP)得到半闭合解,然后证明该算法的收敛性;另一种是首先采用迫零(Zero-Forcing,ZF)算法消除自干扰,获得次优的预编码方案。仿真表明,两种全双工预编码方案性能远优于半双工的预编码方案。(2)考虑在有界CSI误差模型下,设计具有对抗CSI误差的鲁棒性预编码方案。由于鲁棒保密传输容量的优化问题均是非凸的,不易解决,本文提出了两种鲁棒性预编码方案。当窃听信道误差为确定性有界CSI误差模型时,和窃听信道协方差的误差为确定性有界CSI误差模型时,本文通过转化含有误差的约束条件和凸差(Difference-of-Convex,DC)规划将非凸问题转为一系列凸优化问题。仿真结果表明,两种鲁棒性预编码算法均满足收敛性;当信道存在误差时,鲁棒性预编码方案优于非鲁棒性预编码方案。(3)考虑在随机CSI误差模型下,设计具有对抗随机误差的鲁棒性预编码方案。现有随机误差模型通常假定精确已知误差的分布函数,但在物理层安全应用中,该假设很难满足。本文考虑了一种基于二阶矩的统计CSI误差模型,该模型仅依赖于误差均值和方差,无需已知完整的误差分布函数,因而对误差分布函数具有鲁棒性。针对统计CSI误差模型,本文提出了三种鲁棒性预编码方案。当仅已知窃听信道误差的均值和方差,未知具体分布时,方案一采用马尔科夫(Markov)不等式近似转化概率约束条件,方案二将概率约束条件进行等价的转换。当窃听信道均值和二阶矩存在不确定度,且未知具体分布时,将概率约束条件进行保守的估计。仿真分析结果表明三种算法均具有收敛性和鲁棒性。
其他文献
近年来,公司发生财务重述的现象越来越频繁,很多学者对此展开研究。通过对2017—2019年上市公司发生的数据研究发现:有发生高管变更的公司比没有发生高管变更的公司更容易发
随着工农业的发展,土壤镉污染的问题越来越严重。本文从土壤镉污染来源、危害、修复措施等方面进行综述,突出土壤镉污染治理的重要性。海藻酸钠具有性质稳定、无毒、无刺激性
在分析技术管理能力对企业绩效的作用机理以及技术生命周期对技术管理影响的基础上,通过对5l家企业的问卷调查,在不同技术生命周期阶段对企业技术管理能力和企业绩效的关系进
我国探索社会主义工业化的道路,没有什么固定模式可以借鉴.党的十六大提出:我国要走一条以信息化为基础的高效益的新型工业化道路.新型工业化道路的'新',体现了中国
在社会主义条件下,劳动力不仅是商品,而且也是资本,应把劳动力要素作为一种财产、产权来对待。本文从劳动力要素资本化的前提条件入手,重点分析了劳动力要素资本化的重要性。
在5G通信系统中,很多服务和应用将在用户之间展开,信息共享在用户之间变得很广泛,巨大的网络数据流量呈现爆发式增长。但是传统蜂窝体系中缺少应对这种爆发式增长的新技术。
近日,中国工商银行巡视整改情况通报中提到,“总行管理的691名干部中,有220名干部的配偶、子女共240人在系统内工作”,“近亲繁殖”现象引发公众关注。记者调查发现,近一年来,中央
报纸
在粤北蔗区以“粤引11”和“粤糖94-128”为试验甘蔗品种,通过无人机喷施6种不同的甘蔗增糖剂,研究其对甘蔗产量和糖分的影响。研究结果表明:各种增糖剂对两个品种甘蔗产量无
数字化学习时代,助力学习者形成数字素养的教育责任和自身专业发展的诉求,要求教育者具备比以往更加宽泛和复杂的专业数字素养。欧盟在分析以往数字素养框架基础上,面向普通
本文通过具体的社会实践,论证了现行企业会计制度中'存货跌价准备'的转销问题,'待处理财产损溢'账户的结转及报表处理问题,并对'预计负债'科目核算