時至今日,隨著移動終端大規(guī)模的推廣普及和各種無線多媒體業(yè)務(wù)形態(tài)的持續(xù)拓展,信息通信產(chǎn)業(yè)在飛速發(fā)展的同時,進(jìn)展緩慢的電池技術(shù)已經(jīng)無法滿足無線網(wǎng)絡(luò)中能量受限設(shè)備迫切的能量需求�；跓o線信息和能量同時傳輸（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）的無線攜能通信技術(shù)的出現(xiàn)為解決能量受限設(shè)備的供能問題開辟了新的方向。SWIPT突破了傳統(tǒng)無線通信只傳播信息的技術(shù)局限性,將無線能量傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)相結(jié)合,促使無線網(wǎng)絡(luò)在信息傳輸?shù)耐瑫r為能量受限的移動設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的能量。但是其開放的無線廣播信道導(dǎo)致傳輸信息極易被非法設(shè)備攔截和監(jiān)聽,難以確保合法信息接收者的隱私安全。本文以分析SWIPT系統(tǒng)的安全性為切入點(diǎn),基于協(xié)作技術(shù)設(shè)計了適應(yīng)于不同SWIPT通信場景的物理層安全傳輸方案,主要貢獻(xiàn)如下:首先,針對竊聽信道條件下SWIPT多中繼系統(tǒng)中的資源分配問題,結(jié)合放大轉(zhuǎn)發(fā)和協(xié)作干擾方法,分別研究了以靜態(tài)功率分配和動態(tài)功率分配機(jī)制為基礎(chǔ)的物理層安全傳輸方案�？紤]到高維多目標(biāo)模型求解困難的問題,利用合法接收者和非法竊聽者信道的差異... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
專用術(shù)語注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.1 無線攜能通信研究
        1.2.2 物理層安全研究
    1.3 論文研究內(nèi)容和安排
第2章 SWIPT系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論與相關(guān)技術(shù)
    2.1 SWIPT的相關(guān)技術(shù)
        2.1.1 無線能量傳輸技術(shù)
        2.1.2 接收端結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.2 信息論基礎(chǔ)
        2.2.1 信息量及信息熵
        2.2.2 信道容量
        2.2.3 竊聽信道與保密容量定義
    2.3 物理層安全
        2.3.1 多天線技術(shù)
        2.3.2 中繼協(xié)作技術(shù)
        2.3.3 人工噪聲技術(shù)
        2.3.4 協(xié)作干擾技術(shù)
    2.4 小結(jié)
第3章 SWIPT系統(tǒng)中基于功率控制的物理層安全傳輸設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 問題描述
    3.4 安全傳輸算法設(shè)計
        3.4.1 ZF-SPS波束形成算法
        3.4.2 ZF-DPS波束形成算法
    3.5 仿真實(shí)驗(yàn)對比分析
        3.5.1 發(fā)射功率對系統(tǒng)性能的影響
        3.5.2 竊聽者/中繼數(shù)目對系統(tǒng)性能的影響
    3.6 小結(jié)
第4章 SWIPT系統(tǒng)中基于折衷權(quán)重的物理層安全傳輸設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型與問題描述
    4.3 安全傳輸算法設(shè)計
        4.3.1 mixed ZF-CJ波束形成算法
        4.3.2 基于分層優(yōu)化的聯(lián)合求解算法
    4.4 仿真實(shí)驗(yàn)對比分析
        4.4.1 折衷權(quán)重對系統(tǒng)性能的影響
        4.4.2 中繼數(shù)目對系統(tǒng)性能的影響
        4.4.3 發(fā)射功率對系統(tǒng)性能的影響
    4.5 小結(jié)
第5章 SWIPT系統(tǒng)中基于用戶協(xié)助的物理層安全傳輸設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型與問題描述
    5.3 安全傳輸算法設(shè)計
        5.3.1 AN-aided SWIPT NOMA協(xié)作波束形成算法
        5.3.2 基于SCA的迭代優(yōu)化算法
    5.4 仿真實(shí)驗(yàn)對比分析
        5.4.1 迭代算法的收斂性分析
        5.4.2 保密速率閾值對系統(tǒng)性能的影響
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于李雅普洛夫優(yōu)化的TRAN-SWIPT能效安全傳輸方案[J]. 朱江,汪智豪.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(12)
[2]異構(gòu)攜能通信網(wǎng)絡(luò)頑健資源分配算法[J]. 徐勇軍,胡圓,李國權(quán),林金朝,陳前斌.  通信學(xué)報. 2019(07)
[3]信息和能量同傳全雙工中繼信道的物理層安全方案[J]. 周皓瑗,雷維嘉.  重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]聯(lián)合能量收集中繼與全雙工目的節(jié)點(diǎn)的安全資源分配方案[J]. 王偉,李鑫睿,殷柳國,章國安,張士兵.  通信學(xué)報. 2019(01)
[5]無線攜能網(wǎng)絡(luò)中一種基于時隙切換的中繼輔助信能同傳協(xié)議[J]. 洪鑫龍,許曉榮,石振波.  信號處理. 2018(12)
[6]非正交多址系統(tǒng)性能分析[J]. 王凱凱,張凱鑫.  通信技術(shù). 2018(12)
[7]基于能量采集認(rèn)知無線網(wǎng)中的資源分配方案研究[J]. 龍彥,張曉倩,方旭明,何蓉.  通信學(xué)報. 2018(09)
[8]基于信息能量同傳的異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò)能效優(yōu)化[J]. 樊自甫,李悅寧,胡敏,文陳陳.  計算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[9]大規(guī)模天線SWIPT的安全速率性能分析[J]. 鮑慧,張敏敏,姚亞青,王輝.  電信科學(xué). 2017(09)
[10]無線通信系統(tǒng)中無線攜能通信技術(shù)的性能研究[J]. 郭晶,盧錦.  陜西科技大學(xué)學(xué)報. 2017(03)

博士論文
[1]無線攜能通信的能量效率優(yōu)化與物理層安全研究[D]. 余紅宴.西南大學(xué) 2017

碩士論文
[1]微波無線充電電路技術(shù)研究[D]. 徐博強(qiáng).電子科技大學(xué) 2019
[2]無線攜能通信系統(tǒng)物理層安全研究[D]. 張雪麒.南京郵電大學(xué) 2017
[3]無線攜能通信系統(tǒng)物理層安全傳輸設(shè)計研究[D]. 王少行.南京郵電大學(xué) 2016
[4]基于人工噪聲干擾的物理層安全傳輸研究[D]. 付星群.南昌大學(xué) 2016
[5]基于電磁感應(yīng)耦合的無線電能傳輸研究[D]. 李松林.電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3166609