多天線中繼系統(tǒng)中人工噪聲輔助的安全波束成形
本文選題:放大轉(zhuǎn)發(fā) + 人工噪聲 ; 參考:《通信學(xué)報(bào)》2014年11期
【摘要】:針對(duì)放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)中轉(zhuǎn)發(fā)信息易被竊聽(tīng)者截獲的問(wèn)題,提出了在中繼節(jié)點(diǎn)處采用人工噪聲輔助的安全波束成形方法。該方法以系統(tǒng)的安全速率最大化(SRM,secrecy rate maximization)為目標(biāo),在中繼節(jié)點(diǎn)的總功率和單個(gè)天線功率受限情況下,聯(lián)合設(shè)計(jì)最優(yōu)的中繼波束成形矩陣和人工噪聲協(xié)方差矩陣。由于該SRM問(wèn)題非凸,設(shè)計(jì)了雙層優(yōu)化算法,其中采用一維搜索解決外層優(yōu)化問(wèn)題,采用半定松弛及內(nèi)點(diǎn)法解決內(nèi)層優(yōu)化問(wèn)題。理論推導(dǎo)證明,內(nèi)層優(yōu)化問(wèn)題總存在秩為1的最優(yōu)解,即所采用的松弛技術(shù)是緊的。仿真結(jié)果表明所提的方法可以顯著提高系統(tǒng)的安全性能。
[Abstract]:Aiming at the problem that forwarding information is easily intercepted by eavesdroppers in amplifying and forwarding relay systems, a secure beamforming method assisted by artificial noise at relay nodes is proposed. The aim of this method is to maximize the security rate of the system and to design the optimal relay beamforming matrix and the artificial noise covariance matrix under the condition of the total power of the relay node and the power of a single antenna. Because the SRM problem is non-convex, a two-layer optimization algorithm is designed, in which the outer layer optimization problem is solved by one-dimensional search, and the interior optimization problem is solved by semi-definite relaxation and interior point method. It is proved by theoretical derivation that the optimal solution of rank 1 exists in the inner layer optimization problem, that is, the relaxation technique adopted is compact. Simulation results show that the proposed method can significantly improve the security performance of the system.
【作者單位】: 國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61171108,61379006,61401510) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)基金資助項(xiàng)目(2014AA01A701)~~
【分類號(hào)】:TN92
【相似文獻(xiàn)】
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2 傅洪亮;,
本文編號(hào):1987558
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