无线信息与能量同时传输的多输入单输出安全多播系统鲁棒波束成形设计

PDF格式 | 532KB | 更新于2024-08-31 | 43 浏览量 | 1 下载量 举报
收藏
"这篇研究论文探讨了在具有不完美信道状态信息的多用户多输入单输出安全多播系统中,同时进行无线信息传输与能量传输的鲁棒波束成形设计。作者首先考虑了一种鲁棒的安全波束成形策略,目标是最小化发射功率,同时确保合法用户的保密率中断概率约束和能量收集中断概率约束。" 正文: 在无线通信领域,随着物联网(IoT)和无线设备的爆炸性增长,同时无线信息传输(SWIPT)和无线能量传输(WET)成为一项关键的技术,它允许设备在接收信息的同时收集能量,从而延长电池寿命或实现自供电。这篇论文聚焦于多输入单输出(MISO)安全多播系统,这是一个服务于多个接收者并确保数据安全性的架构。 首先,文章介绍了在不完美信道状态信息(CSI)环境下,系统面临的挑战。在实际环境中,由于信道估计误差,获取精确的CSI通常是困难的,这会影响波束成形设计的性能。因此,鲁棒波束成形设计是必要的,它能够抵御这些不确定性,确保服务质量和安全性。 接着,论文提出了一个鲁棒的波束成形策略,该策略的目标是在满足两个主要约束条件下最小化发射功率:一是保障合法用户的保密率,即保证信息不被潜在的窃听者截取;二是保证接收端能够有效地收集到足够的能量。保密率中断概率和能量收集中断概率是评估系统性能的关键指标,这两个概率的约束确保了服务的稳定性和可靠性。 在多播场景下,每个接收者都应获得相同的信号,但考虑到不同的路径损耗和干扰,设计出满足所有接收者的波束成形方案是一项复杂任务。论文可能通过利用优化理论和信号处理技术来解决这一问题,例如采用半定规划(SDP)或凸优化方法来寻找最优波束权重。 此外,论文可能还分析了不同系统参数(如发射功率、天线数量、信道条件等)对性能的影响,并可能通过仿真结果展示了所提出策略相对于传统方法的优势。这有助于理解如何在实际系统中平衡信息传输速率、能量效率和安全性。 这篇研究论文对于理解在不完美信道条件下,如何通过鲁棒波束成形设计实现多用户MISO系统的安全多播和SWIPT提供了深入见解。其提出的解决方案有望推动无线通信系统在安全性、效率和鲁棒性方面的进步。

相关推荐