基于非理想CSI的全双工双向中继系统保密中断概率性能研究

研究基于译码转发的全双工中继系统的物理层安全问题。假设系统模型中窃听者与合法用户以及中继之间存在直接链路,考虑在合法用户和中继之间的信道状态信息(channel state information,CSI)是非理想的情况下,通过分析信道估计误差、窃听信道的平均信噪比和残余自干扰对中继系统物理层安全的影响,推导出每个节点端到端瞬时信干噪比和非理想CSI下的保密中断概率表达式。仿真结果表明,信道估计误差、窃听信道的平均信噪比和残余自干扰越小,系统保密中断概率越小,系统安全性能越高;在高信噪比时,残余自干扰对保密中断概率的影响可以忽略不计;同时,全双工中继方案优于传统的半双工中继方案。

非理想顺序干扰消除和信道状态信息下SWIPT-NOMA-CR网络中断性能

针对基于无线携能通信(SWIPT, simultaneous wireless information and power transfer)和非正交多址接入(NOMA, non-orthogonal multiple access)的认知中继(CR, cognitive relay)(SWIPT-NOMA-CR)网络,考虑非理想顺序干扰消除(SIC, successive interference cancellation)和信道状态信息(CSI, channel state information)实际情况,研究系统在采用理想、时间开关(TS, time switching)和功率分割(PS, power splitting)3种中继传输方案时次用户的中断性能。推导出次用户中断概率的解析表达式,并通过蒙特卡洛仿真验证理论推导的正确性。实验结果表明,非理想SIC和CSI会导致次用户的中断性能下降,相对于非理想CSI,非理想SIC给系统中断性能带来的损失更大。此外,用户采用PS中继传输方案的中断概率比采用TS方案低,当改变非理想SIC和CSI因子时,采用PS方案用户的中断概率差值比TS方案小,说明PS中继传输方案的可靠性优于TS方案。

非理想反馈MIMO-OFDM系统基于QoS保证的资源分配算法

针对非理想反馈下多用户MIMO-OFDM系统资源分配问题,提出了一种以最大化系统和容量为目标的资源分配算法。考虑到实际系统中存在反馈时延和反馈误差影响系统性能,引入置信系数和等价方差来表征反馈CSI质量,在发射功率一定并满足用户QoS需求的情况下,充分利用多用户的分集增益,有效提高了系统和容量性能。

基于SWIPT NOMA的星地系统性能分析

为了提高星地系统的资源利用率和用户公平性,提出一种无线携能(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术辅助星地系统的传输方案.首先,在非理想信道状态信息(channel state information,CSI)条件下研究了系统的中断性能,并推导了中断概率表达式.其次,通过分析渐近中断概率,发现由于存在非理想CSI导致中断概率在高信噪比区域出现了错误平层.此外,还研究了不同程度的信道估计误差和阴影衰落对系统吞吐量和能量效率的影响.最后,通过数值仿真结果验证了理论推导的正确性和SWIPT NOMA技术引入星地系统所获得的性能增益.

基于上下行对偶性的多用户MIMO下行链路鲁棒收发机设计

针对多用户多天线(MIMO)下行链路信道状态信息(CSI)非理想的条件,该文研究SINR平衡问题及功率最小化问题的收发机设计。在信道误差受限情况下,该文建立worst-case SINR上下行链路对偶性,并基于该对偶性,为两种鲁棒收发机提出新的设计策略。该策略避免了凸优化内点迭代算法,从而大大降低复杂度。仿真结果显示,所提算法与现有的凸优化算法性能一致。