无人机通信安全中的三维波束成形技术

针对无人机通信系统中信道状态信息延迟降低安全性能的问题,提出两种基于三维波束成形技术的物理层安全策略,即目标对准策略和窃听归零策略。通过三维波束成形,无人机在水平方向和垂直方向上进行波束成形设计,提高了安全自由度,推导了两种策略的安全中断概率表达式,研究了系统参数对安全中断概率的影响。仿真结果表明,三维波束成形方案可以显著降低安全中断概率,提高无人机通信系统的安全性。

波束成型训练机制下分布式大规模MIMO系统的频谱有效性分析

为减少分布式大规模MIMO系统中信道硬化作用减弱带来的系统性能损失,用户端利用波束成型训练机制进行信道估计,并将估计的信道状态信息用于用户端数据接收,从而提高系统的频谱有效性.分别考虑用户端已知统计的信道状态信息、估计的信道状态信息以及理想的信道状态信息,推导了信道时变环境下基站端采用最大比发送预编码和迫零预编码时系统的遍历可达速率闭合表达式,并利用所推导的闭合表达式分析波束成型训练机制和信道时变对系统性能的影响.仿真结果表明,闭合表达式与数值仿真结果吻合,波束成型训练机制可以有效提高系统的频谱有效性,延迟的信道状态信息则会降低系统的频谱有效性.