發(fā)布時間：2017-06-19 12:02

  本文關鍵詞：無線攜能通信系統(tǒng)物理層安全傳輸設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當前,隨著高速無線通信網絡的快速發(fā)展以及新型網絡結構的出現,無線網絡中能量受限的移動終端等設備對能量的需求越來越成為制約網絡服務質量的瓶頸。基于無線信息和能量協(xié)同傳輸的無線攜能通信系統(tǒng)的出現為實現高能效、持久的網絡通信提供了新的途徑。同時,由于無線信道的開放性,信道中傳輸的合法信息極易受到惡意竊聽者的竊聽而造成信息的泄露。因此,本文針對無線攜能通信系統(tǒng)的物理層安全傳輸設計進行了研究,主要包括以下方面:首先,研究了MIMO竊聽信道條件下基于SWIPT的無線攜能通信系統(tǒng)安全傳輸問題。假定發(fā)送端完全已知接收端的信道狀態(tài)信息,通過聯(lián)合優(yōu)化發(fā)送端預編碼矩陣、人工噪聲協(xié)方差矩陣和接收端功率分離比,提出了使系統(tǒng)可達安全速率最大化的無線攜能通信系統(tǒng)安全傳輸策略,并通過仿真對所提出的設計方案進行了分析和理論驗證。其次,考慮到在實際系統(tǒng)中獲取信道狀態(tài)信息時會受到信道時變特性、量化誤差和估計誤差等因素的影響,針對發(fā)送端僅已知竊聽端部分信道狀態(tài)信息的情況,本文研究了確定性信道誤差條件下SWIPT系統(tǒng)的安全傳輸設計問題,并利用S-Procedure工具和一階泰勒擴展等求解方法提出了使系統(tǒng)最壞情況下可達安全速率最大化的魯棒安全傳輸策略。同時,經過仿真分析驗證了本文所提出設計方案的有效性。最后,針對信息發(fā)送端需要利用從RF信號中收集到的能量傳輸自身信息的情況,本文研究了基于WPCN的無線攜能通信系統(tǒng)安全傳輸問題。通過分析時隙分配對系統(tǒng)安全傳輸的影響,以最大化系統(tǒng)可達安全速率為目標,聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)時隙分配因子、能量發(fā)送端預編碼矩陣和信息發(fā)送預編碼矩陣,提出了系統(tǒng)安全傳輸的最優(yōu)資源分配策略,并通過仿真分析給予了驗證。
【關鍵詞】：無線攜能通信系統(tǒng) 物理層安全 可達安全速率 能量收集 凸優(yōu)化
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-14
• 1.3 本文的研究內容和結構安排14-17
• 1.3.1 本文的主要研究內容和貢獻14-15
• 1.3.2 章節(jié)安排15-17
• 第二章 無線攜能通信系統(tǒng)的理論與相關技術17-33
• 2.1 無線攜能通信系統(tǒng)的相關技術17-23
• 2.1.1 無線能量傳輸技術18-20
• 2.1.2 接收端結構設計20-23
• 2.2 凸優(yōu)化理論基礎知識23-26
• 2.2.1 凸集和凸函數23-25
• 2.2.2 凸優(yōu)化問題25-26
• 2.2.3 兩類優(yōu)化問題的標準形式26
• 2.3 信息論基礎26-30
• 2.3.1 熵和聯(lián)合熵26-27
• 2.3.2 互信息27-28
• 2.3.3 信道容量28
• 2.3.4 安全容量的定義28-29
• 2.3.5 MIMO竊聽信道的安全容量29-30
• 2.4 提高無線攜能通信系統(tǒng)安全傳輸性能的方法30-32
• 2.5 本章小結32-33
• 第三章 基于SWIPT的MIMO竊聽信道安全傳輸設計33-44
• 3.1 系統(tǒng)模型與優(yōu)化問題描述34-37
• 3.1.1 系統(tǒng)模型34-36
• 3.1.2 優(yōu)化問題描述36-37
• 3.2 安全傳輸算法設計37-40
• 3.2.1 DC迭代算法設計37-39
• 3.2.2 算法收斂性分析39-40
• 3.3 仿真分析40-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第四章 基于SWIPT的MIMO竊聽信道魯棒安全傳輸設計44-54
• 4.1 信道誤差模型44-45
• 4.2 優(yōu)化問題描述45-46
• 4.3 魯棒性安全傳輸設計46-50
• 4.4 仿真分析50-53
• 4.5 本章小結53-54
• 第五章 基于WPCN的安全通信資源分配算法研究54-63
• 5.1 系統(tǒng)模型與優(yōu)化問題描述54-56
• 5.1.1 系統(tǒng)模型54-56
• 5.1.2 優(yōu)化問題描述56
• 5.2 安全通信的資源分配算法設計56-60
• 5.3 仿真分析60-62
• 5.4 本章小結62-63
• 第六章 總結與展望63-65
• 6.1 本文工作總結63-64
• 6.2 未來工作展望64-65
• 參考文獻65-68
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文68-69
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利69-70
• 附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目70-71
• 致謝71

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 韓英俊;;互聯(lián)網安全傳輸技術探討[J];泰州職業(yè)技術學院學報;2007年06期

2 溫先輝;馬兆豐;蔣銘;鈕心忻;楊義先;;雙連接文件安全傳輸的設計與實現[J];計算機工程與應用;2012年25期

3 劉s，

本文編號：462414