基于MRT传输的多用户通信系统物理层安全研究

发布时间：2017-09-15 21:08

  本文关键词：基于MRT传输的多用户通信系统物理层安全研究

  更多相关文章： 多用户调度 最大比传输 分集增益 安全容量 不完备CSI

【摘要】：无线通信的安全传输是无线网络亟待解决的一个重要问题。将多用户多天线技术和认知无线电技术结合起来构成多用户多天线认知系统,不但能够提高频谱资源的利用率,还可以提高传输可靠性和安全容量,实现分集增益和复用增益。研究多用户多天线系统和多用户多天线认知系统的传输方案、传输性能和物理层安全具有十分重要的意义。本文以最大化系统安全容量为多用户调度准则,研究Rayleigh衰落信道下采用最大比传输(Maximal Ratio Transmission, MRT)方案的多用户通信系统的安全性能,包括多用户MISO(Multi-User Multiple-Input Single-Output, MU-MISO)系统和多用户MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output, MU-MIMO)系统的安全性能以及MU-MISO认知系统和MU-MIMO认知系统的安全性能,并取得了一些有意义的研究成果。在Rayleigh衰落信道下,考虑存在受到干扰源影响的窃听用户,研究MU-MISO和MU-MIMO下行链路系统的安全传输性能,获得了在已知不完备信道状态信息(Channel State Information, CSI)和完备CSI下的安全中断概率的闭合表达式结果并且利用泰勒级数等数学知识采取近似的手段得到在高信噪比(Signal-Noise Ratio, SNR)下安全中断概率渐近结果的闭合表达式。仿真结果与分析结果有很好的匹配。在Rayleigh衰落信道下,考虑两种不同发射功率约束条件下(即峰值干扰功率约束和最大发射功率约束),研究MU-MISO和MU-MIMO认知系统下行链路的传输性能并得到在不完备和完备CSI下的安全中断概率的闭合表达式以及在高SNR下的渐近性能,并得出闭合解。仿真结果与分析结果很好匹配,为多用户MU-MIMO认知系统的安全性能方案的优化与设计提供了很好的理论依据。
【关键词】：多用户调度 最大比传输 分集增益 安全容量 不完备CSI
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925;TN919.3;TN918
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.2.1 多用户窃听信道的物理层安全10
• 1.2.2 认知系统下多用户窃听信道的物理层安全10-11
• 1.3 本文研究内容11-12
• 1.4 本文结构12-14
• 第2章 系统关键技术概述14-20
• 2.1 MIMO技术14-17
• 2.1.1 MIMO系统原理概述14-15
• 2.1.2 空间分集技术和空间复用技术15-16
• 2.1.3 MU-MIMO系统16-17
• 2.2 认知无线电17-19
• 2.2.1 认知无线电网络17-18
• 2.2.2 认知无线电网络关键技术18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 单功率约束下系统的安全性能分析20-35
• 3.1 MU-MISO下行链路系统的安全中断概率分析20-29
• 3.1.1 系统模型20-22
• 3.1.2 安全中断概率闭合表达式分析22-23
• 3.1.3 安全中断概率渐近表达式分析23-24
• 3.1.4 非零安全容量概率分析24-25
• 3.1.5 数值与仿真结果分析25-29
• 3.2 MU-MIMO下行链路系统的安全中断概率分析29-34
• 3.2.1 系统模型29-30
• 3.2.2 安全中断概率闭合表达式分析30-31
• 3.2.3 安全中断概率渐近表达式分析31
• 3.2.4 数值与仿真结果分析31-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第4章 双功率约束下系统的安全性能分析35-54
• 4.1 MU-MISO下行链路认知系统的安全中断概率分析35-45
• 4.1.1 系统模型35-36
• 4.1.2 安全中断概率闭合表达式分析36-40
• 4.1.3 安全中断概率渐近表达式分析40-41
• 4.1.4 数值与仿真结果分析41-45
• 4.2 MU-MIMO下行链路认知系统的安全中断概率分析45-53
• 4.2.1 系统模型45-46
• 4.2.2 安全中断概率闭合表达式分析46-49
• 4.2.3 安全中断概率渐近表达式分析49-50
• 4.2.4 数值与仿真结果分析50-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第5章 总结与展望54-56
• 5.1 论文工作总结54
• 5.2 论文进一步的工作54-56
• 参考文献56-62
• 致谢62-64
• 攻读硕士期间发表的学术论文及参加的科研项目64-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 裴庆祺;李红宁;赵弘洋;李男;闵莹;;认知无线电网络安全综述[J];通信学报;2013年01期

2 赵勇;;认知无线电的发展与应用[J];电讯技术;2009年06期

3 赵陆文;周志杰;缪志敏;惠毅;;浅析认知无线电在军事通信中的应用[J];无线通信技术;2007年04期

4 郭彩丽;张天魁;曾志民;冯春燕;;认知无线电关键技术及应用的研究现状[J];电信科学;2006年08期

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本文编号：858888