多载波NOMA安全通信系统稳健性资源分配算法

为提升无线网络频谱利用率和增强信息传输的安全性,针对下行多载波非正交多址接入安全通信系统,提出了一种基于安全和速率最大化的稳健性资源分配算法.首先,设计人工噪声(AN)预编码矢量与合法用户信道正交,消除人工噪声对合法传输的影响.然后,考虑每个用户最小速率约束、基站最大功率约束,基于窃听信道不确定性建立AN预编码、下行数...     

一种多天线信道特征投影物理层安全编码算法

针对现有安全编码设计方法对信道条件依赖性强、收发无法共享随机性等问题,该文提出了一种多天线信道特征投影物理层安全编码算法。在满足信道互易性的时分双工系统中,多天线发射机根据单天线接收机发送的训练符号估计信道得到授权信道特征,利用信道特征投影生成投影矢量对,发射每个符号时随机选择投影矢量作为发射权重矢量,窃听接收机由于还原码字的汉明距离发生随机置乱而无法正确译码,从而实现安全传输。仿真结果表明:该算法使窃听者的误比特率接近0.5,授权接收机的误比特率较已有多天线物理层安全传输方法低一个数量级。     

多带OFDM-UWB动态子载波分配算法

超宽带系统的传输功率谱密度是严格限制的,发射功率是超宽带系统的主要性能指标之一.为了最小化系统总发射功率,论文在给定用户速率和误比特率限制的前提下提出了一种新的功率最小化的自适应子载波分配算法.该算法采用次优算法,通过基于差值的子载波选择、子载波比特分配和相同比特子载波分配优化三个完整的动态分配,有效避免了衰落严重的子...     

防内外部窃听的多播物理层安全算法

针对无线多播系统同时存在内、外部窃听者的复杂情况,提出随机化干扰的物理层多播安全传输算法。该算法基于收发天线构成信道的代数空间进行设计:一方面在内部窃听者的信道代数空间方向上不发送信息,另一方面在合法用户信道的正交方向上引入随机干扰信号。这样直接使得内部窃听者接收的信号受到能量削减的同时,非合法用户受到随机化干扰,最终实现了物理层多播信息的安全传输。理论分析和仿真结果表明,算法可同时保证系统内、外部窃听者极高的误码率,从而无法获取信息。     

一种并行传输的时频域扩频多载波DS-CDMA系统性能分析

提出了一种并行传输的时频域扩频多载波DS-CDMA系统,它先将传输数据进行串并转换而后经过时域和频域两次扩频。在不改变传输数据速率和扩频增益的情况下,并行传输可以增大符号时间和降低码片速率,从而提高信号的抗频率选择性衰落的能力和实现低速率信号处理。采用码片匹配滤波的方式对信号进行接收,分析了高斯信道下的单用户检测性能并推导了误比特率表达式。研究表明,在此系统中串并转换比与码片速率的降低和子载波个数成正比,而与误比特率无关;不存在比特间干扰;多用户干扰只存在于同一子载波传输的不同用户的数据比特之间,且可通过采用正交时域扩频码来消除;误比特率随用户数量的增加而增加,而随每比特信噪比和扩频增益的增加而降低;在带宽受限的情况下,可通过合理设置串并装换比、时域和频域扩频增益参数来简化系统实现,满足误比特率的性能需求。     

面向物理层安全的广义随机空间调制技术

针对窃听信道质量优于合法信道质量时的物理层安全传输问题,提出了一种广义随机空间调制技术。该技术利用合法信道的瞬时状态信息随机扰乱比特到符号的映射关系,实现物理层安全传输。首先给出了广义随机空间调制系统的收发机结构。然后计算了合法接收用户的误码率上界和系统保密容量。从误码率上界的表达式得出,所提广义随机空间调制系统可靠性与传统广义空间调制相同,由此可在不损失系统可靠性的前提下实现安全传输。保密容量的计算表明,安全通信速率不随窃听方天线增多而下降,因此能抵抗具备海量天线的窃听者。最后用仿真验证理论分析的准确性和所提方案的有效性。     

短波OFDM系统中基于迭代插值的信道估计

经典的线性插值算法具有实现简单的优点,但短波信道是靠电离层反射进行通信,而电离层的分布是随机变化的,导致短波信道随机变化.所以数据子载波的频域响应与相邻导频子载波频域响应之间不再满足线性关系,即线性插值算法不适用于短波OFDM系统中.基于此提出了一种迭代的插值算法,该算法利用了两个距离最近的子载波的信道响应的相关性越大的原理,利用信号的相关性进行迭代,从而得出频域的信道估计.仿真表明,该插值算法有效拟合了短波信道特性曲线,降低了系统的误比特率和均方误差.     

一种提高数据传输可靠性的成分载波选择算法

载波聚合是LTE-Advanced的关键技术之一,它能有效地解决LTE-A系统带宽扩展问题。合理的选择成分载波将使得数据业务在传输时具有高的可靠性。本文提出了一种提高数据传输可靠性的成分载波选择算法,综合考虑成分载波信道质量和负载均衡两方面,对成分载波进行选择。通过仿真表明,该算法可以有效地选择成分载波进行聚合,降低数据传输的误比特率和误块率,减少平均传输次数,从而提高数据传输的可靠性,降低系统开销。     

基于子载波配对的多用户协作中继系统资源分配算法

针对多用户协作中继系统中的功率最小化问题,提出了一种基于联合子载波配对及分配的资源分配算法。首先根据不同用户的目标速率要求及平均信道增益进行子载波数目的分配;然后以信道条件最佳为准则,提出了一种联合子载波配对及分配的多用户迭代算法,以实现对每个用户的中继链路和直传链路分别进行子载波配对及虚拟配对;最后利用注水算法对子载波进行功率分配,从而保证各用户以最小功率进行传输。仿真结果表明,该算法在满足用户目标速率的情况下,能够进行有效的子载波配对及分配,从而最小化系统的发射功率。     

物理层安全的随机波束成型传输算法

针对传统信息论物理层安全研究中,对合法用户信道质量要求较高的问题,文中提出随机波束成型的物理层安全传输方法。该方法通过在主信道特征向量的垂直方向构造人工随机波束成型信道,使得合法用户与窃听方信道传输特征的差异性转化为信道质量的差异,最终得到正的保密容量。为保证算法的完备性,文章解决了三方面问题:1）给出随机波束成型的空间构造方法;2）随机波束成型方法的保密容量和最佳信源分布;3）人工随机信道的构造方法。最后针对采用随机波束成型算法的发送分集系统,通过设计、仿真其噪声发生和功率分配方案,进一步说明即使在合法用户信道质量差的情况下,随机波束成型传输算法也可获得保密传输容量。