本文對基站配備大規(guī)模天線陣列的毫米波通信系統(tǒng)進行了物理層相關(guān)安全技術(shù)的研究。毫米波通信系統(tǒng)中基站處配備了大量天線,由于系統(tǒng)硬件成本限制,需要尋求成本可控的預(yù)編碼方案,同時可以接近全數(shù)字預(yù)編碼的系統(tǒng)性能,即基帶射頻混合預(yù)編碼方案。（1）在單用戶系統(tǒng)的場景下,接收端配備多天線,提出了一種頻譜效率優(yōu)化的混合預(yù)編碼方案,且對能源效率進行了分析。分別建立了傳統(tǒng)MIMO單用戶系統(tǒng)模型和大規(guī)模MIMO單用戶系統(tǒng)模型,介紹了一種適用于毫米波信道的Cluster-Ray信道模型。介紹了使頻譜效率最大化的優(yōu)化目標(biāo)和約束條件,基于傳統(tǒng)的正交匹配追蹤算法,詳細(xì)闡述了提出的改進混合預(yù)編碼方案,仿真結(jié)果表明提出的TOMP算法頻譜效率性能遠(yuǎn)優(yōu)于OMP算法,且接近最優(yōu)全數(shù)字預(yù)編碼方案。最后從信噪比和射頻數(shù)兩個方面分析了不同預(yù)編碼方案對能源效率性能的影響。（2）介紹了在MISO系統(tǒng)中的物理層安全問題,給出了安全容量的定義以及通信系統(tǒng)中存在竊聽者時的系統(tǒng)模型。分析了傳統(tǒng)的迫零預(yù)編碼方案和人工噪聲輔助的預(yù)編碼方案,并對其進行了仿真分析。在添加了人工噪聲的預(yù)編碼方案中,對波束成形和人工噪聲進行了聯(lián)合優(yōu)化,仿真結(jié)果表明,添加人... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)共享型混合波束成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖 2.1(b) 分離型混合波束成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2.1 所示的兩種混合波束成形結(jié)構(gòu)，假設(shè)基站處配置了 NM 根天線，下行鏈路有 N戶，每個用戶均為單天線設(shè)備。則下行鏈路的接收信號可表示為：y HADs n（2.1）其中，s是大小為 N 1的向量，表示 N 個發(fā)送數(shù)據(jù)，D為數(shù)字預(yù)編碼矩陣，大小為N N 為模擬預(yù)編碼矩陣，大小為 NM N，H 為信道狀態(tài)矩陣，大小為 N NM，n 為噪聲向量.1.2 兩種混合陣列劃分毫米波信號傳播的一個重要特征是時域和空域的多路徑稀疏性。反射的毫米波信號的下降很快，只有少數(shù)多路徑信號以某些集中方向到達，非視距（NLOS）分量的功率遠(yuǎn)低距（LOS）分量。由于多路徑稀疏性，大規(guī)模的混合陣列成為毫米波通信的有吸引力的方案。一方面，使用波束成形模擬子陣列如相控陣列，可以通過調(diào)整接收或發(fā)射的信號

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]可重構(gòu)天線的研究及其在MIMO系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 秦培元.西安電子科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于保密速率最大化的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)物理層安全算法[D]. 謝成靜.重慶郵電大學(xué) 2016
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本文編號：3490132