近年來，隨著無線通信中物理層技術的不斷發展，在物理層實現信息安全傳輸方面逐漸積累了大量的技術基礎，而且改善無線通信的安全性變得越來越迫切，因此物理層安全在理論研究與實際應用上都得到了廣泛的重視。本書圍繞物理層安全的安全速率提升問題，針對不可信中繼網絡，深入系統地總結了基于協作干擾的不可信中繼網絡安全傳輸優化設計理論與方法，逐步遞進開展了五個方面的研究。針對理想信道狀態信息條件，研究了能量效率最大化
目錄
前言 1
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 相關工作 2
1.2.1 功率分配 3
1.2.2 能量收集 3
1.2.3 波束形成 4
1.2.4 信道狀態信息的可用性 5
1.2.5 多中繼網絡 5
1.3 不可信中繼網絡 5
1.4 本書概述 7
參考文獻 9
第2章 基于能量效率的單天線不可信中繼網絡中的最優功率分配方案 15
2.1 引言 15
2.1.1 研究背景 15
2.1.2 相關工作 16
2.2 單向不可信中繼網絡的最優功率分配 18
2.2.1 單向不可信中繼協作干擾通信模型和能量消耗模型 18
2.2.2 最優功率分配方案 20
2.2.3 兩種特殊情況分析 23
2.2.4 仿真結果與分析 25
2.3 雙向不可信中繼網絡的最優功率分配方案 31
2.3.1 雙向不可信中繼協作干擾通信模型 31
2.3.2 最優功率分配方案 34
2.3.3 仿真結果與分析 37
參考文獻 43
第3章 具有能量收集功能的不可信中繼網絡中的最優功率／能量分配方案 46
3.1 引言 46
3.1.1 研究背景 46
3.1.2 能量收集模式 47
3.1.3 相關工作 49
3.2 具有能量收集不可信中繼網絡中兩用戶協作功率分配優化方案 50
3.2.1 能量收集不可信中繼網絡通信模型I 50
3.2.2 基于安全速率最大化的最優功率分配方案 52
3.2.3 仿真結果與分析 54
3.3 具有能量收集不可信中繼網絡中兩用戶獨立能量分割優化方案 59
3.3.1 能量收集不可信中繼網絡通信模型II 59
3.3.2 最優能量分配優化問題建模及分析 62
3.3.3 獲得最大安全速率和最優能量分割的迭代算法 64
3.3.4 仿真結果與分析 68
參考文獻 73
第4章 多天線節點不可信中繼網絡中的安全傳輸方案 75
4.1 引言 75
4.1.1 研究背景 75
4.1.2 相關工作 76
4.2 單向、多天線不可信中繼網絡中波束形成和功率分配的聯合優化方案 78
4.2.1 單向、多天線不可信中繼網絡系統模型和信號模型 78
4.2.2 聯合優化波束形成和最優化功率分配 81
4.2.3 一種特殊情況——等功率分配的討論 86
4.2.4 復雜度分析 86
4.2.5 仿真結果與分析 86
4.3 雙向、多天線不可信中繼網絡中波束形成和功率分配的聯合優化方案 93
4.3.1 雙向、多天線不可信中繼網絡系統模型和信號模型 93
4.3.2 優化問題定義 98
4.3.3 波束形成 99
4.3.4 最優功率分配方案 103
4.3.5 聯合優化的迭代算法 104
4.3.6 仿真結果與分析 105
參考文獻 115
附錄 119
第5章 多天線、多不可信中繼網絡中的中繼選擇方案 121
5.1 引言 121
5.1.1 研究背景 121
5.1.2 相關工作 122
5.2 基于符號分離和波束形成的單向不可信中繼選擇方案 123
5.2.1 系統模型和傳輸模型 123
5.2.2 聯合符號分離和波束形成的中繼選擇方案 125
5.2.3 仿真結果與分析 128
5.3 雙向、多天線、多不可信中繼網絡的中繼選擇方案 131
5.3.1 系統模型和傳輸模型 131
5.3.2 安全速率分析 135
5.3.3 安全中繼選擇方案 137
5.3.4 安全中斷概率 139
5.3.5 仿真結果與分析 142
參考文猷 147
第6章 非理想信道狀態信息下穩健最優功率分配方案 150
6.1 引言 150
6.1.1 研究背景 150
6.1.2 相關工作 151
6.2 系統模型 152
6.3 信道估計誤差有界條件下優化設計 156
6.3.1 最優功率分配方案和可達安全速率分析 156
6.3.2 遍歷安全速率和最優功率分配方案 157
6.3.3 仿真結果與分析 159
6.4 信道估計誤差服從高斯分布下優化設計 165
6.4.1 最優功率分配方案 165
6.4.2 遍歷安全速率分析 166
6.4.3 仿真結果與分析 168
參考文獻 176
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