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中国科学：信息科学 2018年第2期48卷 221-232页

作者：黄宇张立健金梁刘璐楼洋明国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

针对双向多天线中继系统中信息易被窃听的问题,提出了两种安全波束成形方案:安全和速率最大化波束成形(secrecy sum rate maximization beamforming,SSRMB)与零空间波束成形(null space beamforming,NSB).SSRMB方案中,采用具有收敛特性... 详细信息

针对双向多天线中继系统中信息易被窃听的问题,提出了两种安全波束成形方案:安全和速率最大化波束成形(secrecy sum rate maximization beamforming,SSRMB)与零空间波束成形(null space beamforming,NSB).SSRMB方案中,采用具有收敛特性的连续凸估计策略,对非凸的安全和速率最大化问题进行求解,得到局部最优波束成形解.针对中继节点的天线个数大于窃听节点个数这一特殊场景,设计了低复杂度NSB方案,将中继转发的信息投影到等效窃听信道矩阵的零空间中,通过求解一个广义Rayleigh熵问题获得波束成形解.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高系统的安全性能,SSRMB方案具有快速收敛特性.

关键词：物理层安全安全和速率连续凸估计零空间波束成形半定规划

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双向多天线中继系统中安全速率受限的功率最小化

引用

信息工程大学学报 2016年第5期17卷 524-530页

作者：珂丽虹汤红波张立健赵星 75576部队国家数字交换系统工程技术研究中心

针对双向多天线中继系统中存在多个单天线窃听者的场景,在保证两个源节点安全速率情况下,提出了两种中继节点发送功率最小化方案:人工噪声辅助的波束成形(artificial noise aided beamforming,ANAB)方案和零空间波束成形(null space bea... 详细信息

针对双向多天线中继系统中存在多个单天线窃听者的场景,在保证两个源节点安全速率情况下,提出了两种中继节点发送功率最小化方案:人工噪声辅助的波束成形(artificial noise aided beamforming,ANAB)方案和零空间波束成形(null space beamforming,NSB)方案。ANAB采用半定松弛(semidefinite relaxation,SDR)技术和连续的凸估计(successive convex approximation,SCA)算法,得到局部最优的波束成形和人工噪声协方差矩阵。考虑到中继节点的天线个数大于窃听节点个数,设计了低复杂度NSB方案,在等效窃听信道矩阵的零空间中发送保密信息,通过求解一个SDP问题得到波束成形解。仿真结果表明,所提的安全发送方法可以有效地降低中继节点的发送功率。

关键词：物理层安全安全速率连续凸估计零空间波束成形

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