在硬件损伤条件下分析了能量采集双向中继网络的系统中断性能,该网络的终端节点对直达链路信号和中继链路信号分别进行选择合并(Selection Combining,SC)和最大比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)。首先,推导了该网络在SC方案下的系...在硬件损伤条件下分析了能量采集双向中继网络的系统中断性能,该网络的终端节点对直达链路信号和中继链路信号分别进行选择合并(Selection Combining,SC)和最大比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)。首先,推导了该网络在SC方案下的系统中断概率,并在此基础上得到了由硬件损伤而引起的两种效应,即中继协作效应和系统协作效应。然后,推导了该网络在MRC方案下的系统中断概率。最后,通过仿真分析了硬件损伤及系统参数对系统中断性能的影响,并比较了该网络在SC方案和MRC方案下的系统中断性能。仿真结果表明:在硬件损伤条件下,MRC方案仅引起系统协作效应;相比于MRC方案,SC方案对硬件损伤更加敏感;当数据传输速率低于系统协作门限时,采用MRC能够实现更好的系统中断性能。展开更多
本文研究了莱斯信道条件下具有硬件损伤的多对双向大规模多输入多输出放大转发(massive MIMO amplify-and-forward,MM-AF)中继系统,多对用户通过配置有大规模天线阵列的中继实现用户对内的信息交换,并分析了其频谱效率和能量效率。首先...本文研究了莱斯信道条件下具有硬件损伤的多对双向大规模多输入多输出放大转发(massive MIMO amplify-and-forward,MM-AF)中继系统,多对用户通过配置有大规模天线阵列的中继实现用户对内的信息交换,并分析了其频谱效率和能量效率。首先,考虑了硬件损伤对多对双向MM-AF中继系统性能的影响,并将其建模为发送和接收失真噪声。然后,给出了半双工中继(half-duplex relaying,HDR)和全双工中继(full-duplex relaying,FDR)模式下的迫零发送/迫零接收处理矩阵。最后,分别给出了两种模式下的信干噪比渐近表达式。理论分析和仿真结果表明,在中继天线数较大情况下FDR的频谱和能量效率优于HDR;随着信噪比的增加,两种模式下系统的频谱效率先增大后收敛于一个固定值;当中继天线数较大时,系统的频谱效率主要受限于用户处的硬件损伤而非中继处或其他干扰。展开更多
研究了非正交多址(Non‑orthogonal‑multiple‑access,NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时,由于信道的开放性,信息容易被窃听,而当存在多个随机分布的窃听者时,安全性能会进一步降低。为了增强存在硬...研究了非正交多址(Non‑orthogonal‑multiple‑access,NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时,由于信道的开放性,信息容易被窃听,而当存在多个随机分布的窃听者时,安全性能会进一步降低。为了增强存在硬件损伤系统的物理层安全性能,本文考虑保护区的方法,针对地面用户与基站之间存在直连链路的情况,采用莱斯衰落来建模小尺度衰落。本文还假设多个窃听者的位置遵循齐次泊松点过程(Homogeneous Poisson point process,HPPP),借助高斯切比雪夫积分公式,推导了平均保密容量的闭式表达式,并给出了在高信噪比情况下的渐近表达式来获得进一步见解。仿真结果验证了保护区方法在增强安全性能方面的有效性,并说明了不同参数对系统保密性能的影响。展开更多
文摘在硬件损伤条件下分析了能量采集双向中继网络的系统中断性能,该网络的终端节点对直达链路信号和中继链路信号分别进行选择合并(Selection Combining,SC)和最大比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)。首先,推导了该网络在SC方案下的系统中断概率,并在此基础上得到了由硬件损伤而引起的两种效应,即中继协作效应和系统协作效应。然后,推导了该网络在MRC方案下的系统中断概率。最后,通过仿真分析了硬件损伤及系统参数对系统中断性能的影响,并比较了该网络在SC方案和MRC方案下的系统中断性能。仿真结果表明:在硬件损伤条件下,MRC方案仅引起系统协作效应;相比于MRC方案,SC方案对硬件损伤更加敏感;当数据传输速率低于系统协作门限时,采用MRC能够实现更好的系统中断性能。
文摘本文研究了莱斯信道条件下具有硬件损伤的多对双向大规模多输入多输出放大转发(massive MIMO amplify-and-forward,MM-AF)中继系统,多对用户通过配置有大规模天线阵列的中继实现用户对内的信息交换,并分析了其频谱效率和能量效率。首先,考虑了硬件损伤对多对双向MM-AF中继系统性能的影响,并将其建模为发送和接收失真噪声。然后,给出了半双工中继(half-duplex relaying,HDR)和全双工中继(full-duplex relaying,FDR)模式下的迫零发送/迫零接收处理矩阵。最后,分别给出了两种模式下的信干噪比渐近表达式。理论分析和仿真结果表明,在中继天线数较大情况下FDR的频谱和能量效率优于HDR;随着信噪比的增加,两种模式下系统的频谱效率先增大后收敛于一个固定值;当中继天线数较大时,系统的频谱效率主要受限于用户处的硬件损伤而非中继处或其他干扰。
基金supported in part by the National Natrual Science Foundation of China(Nos.61971220,61971221)the Open Research Fund Key Laboratory of Wireless Sensor Network and Communication of Chinese Academy of Science(No.2017006).
文摘研究了非正交多址(Non‑orthogonal‑multiple‑access,NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时,由于信道的开放性,信息容易被窃听,而当存在多个随机分布的窃听者时,安全性能会进一步降低。为了增强存在硬件损伤系统的物理层安全性能,本文考虑保护区的方法,针对地面用户与基站之间存在直连链路的情况,采用莱斯衰落来建模小尺度衰落。本文还假设多个窃听者的位置遵循齐次泊松点过程(Homogeneous Poisson point process,HPPP),借助高斯切比雪夫积分公式,推导了平均保密容量的闭式表达式,并给出了在高信噪比情况下的渐近表达式来获得进一步见解。仿真结果验证了保护区方法在增强安全性能方面的有效性,并说明了不同参数对系统保密性能的影响。
