不可信中继网络安全传输优化设计理论与方法
作者： 姚如贵著
出版时间： 2019年版
内容简介
《不可信中继网络安全传输优化设计理论与方法》围绕物理层安全速率提升问题，针对不可信中继网络，深入系统地总结了基于制宇干扰的不可信中继网络安全传输优化设计理论与方法，逐步递进开展研究。针对理想信道状态信息条件，研究能量效率较大化、考虑中继具有能量收集功能、多天线、多中继等不可信中继网络的优化设计，并拓展到实际应用，同时研究考虑信道估计误差服从高斯分布和有界两种非理想信道状态信息下的稳健设计。《不可信中继网络安全传输优化设计理论与方法》重点研究制肿继、协作干扰、波束形成、中继选择、功率分配等理论及算法的优化设计，有效提升了系统可达安全速率。
目录
目录
前言 1
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 相关工作 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 信道状态信息的可用性 5
1.2.5 多中继网络 5
1.3 不可信中继网络 5
1.4 本书概述 7
参考文献 9
第2章 基于能量效率的单天线不可信中继网络中的最优功率分配方案 15
2.1 引言 15
2.1.1 研究背景 15
2.1.2 相关工作 16
2.2 单向不可信中继网络的最优功率分配 18
2.2.1 单向不可信中继协作干扰通信模型和能量消耗模型 18
2.2.2 最优功率分配方案 20
2.2.3 两种特殊情况分析 23
2.2.4 仿真结果与分析 25
2.3 双向不可信中继网络的最优功率分配方案 31
2.3.1 双向不可信中继协作干扰通信模型 31
2.3.2 最优功率分配方案 34
2.3.3 仿真结果与分析 37
参考文献 43
第3章 具有能量收集功能的不可信中继网络中的最优功率／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 相关工作 49
3.2 具有能量收集不可信中继网络中两用户协作功率分配优化方案 50
3.2.1 能量收集不可信中继网络通信模型I 50
3.2.2 基于安全速率最大化的最优功率分配方案 52
3.2.3 仿真结果与分析 54
3.3 具有能量收集不可信中继网络中两用户独立能量分割优化方案 59
3.3.1 能量收集不可信中继网络通信模型II 59
3.3.2 最优能量分配优化问题建模及分析 62
3.3.3 获得最大安全速率和最优能量分割的迭代算法 64
3.3.4 仿真结果与分析 68
参考文献 73
第4章 多天线节点不可信中继网络中的安全传输方案 75
4.1 引言 75
4.1.1 研究背景 75
4.1.2 相关工作 76
4.2 单向、多天线不可信中继网络中波束形成和功率分配的联合优化方案 78
4.2.1 单向、多天线不可信中继网络系统模型和信号模型 78
4.2.2 联合优化波束形成和最优化功率分配 81
4.2.3 一种特殊情况——等功率分配的讨论 86
4.2.4 复杂度分析 86
4.2.5 仿真结果与分析 86
4.3 双向、多天线不可信中继网络中波束形成和功率分配的联合优化方案 93
4.3.1 双向、多天线不可信中继网络系统模型和信号模型 93
4.3.2 优化问题定义 98
4.3.3 波束形成 99
4.3.4 最优功率分配方案 103
4.3.5 联合优化的迭代算法 104
4.3.6 仿真结果与分析 105
参考文献 115
附录 119
第5章 多天线、多不可信中继网络中的中继选择方案 121
5.1 引言 121
5.1.1 研究背景 121
5.1.2 相关工作 122
5.2 基于符号分离和波束形成的单向不可信中继选择方案 123
5.2.1 系统模型和传输模型 123
5.2.2 联合符号分离和波束形成的中继选择方案 125
5.2.3 仿真结果与分析 128
5.3 双向、多天线、多不可信中继网络的中继选择方案 131
5.3.1 系统模型和传输模型 131
5.3.2 安全速率分析 135
5.3.3 安全中继选择方案 137
5.3.4 安全中断概率 139
5.3.5 仿真结果与分析 142
参考文猷 147
第6章 非理想信道状态信息下稳健最优功率分配方案 150
6.1 引言 150
6.1.1 研究背景 150
6.1.2 相关工作 151
6.2 系统模型 152
6.3 信道估计误差有界条件下优化设计 156
6.3.1 最优功率分配方案和可达安全速率分析 156
6.3.2 遍历安全速率和最优功率分配方案 157
6.3.3 仿真结果与分析 159
6.4 信道估计误差服从高斯分布下优化设计 165
6.4.1 最优功率分配方案 165
6.4.2 遍历安全速率分析 166
6.4.3 仿真结果与分析 168
参考文献 176
