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存在信道状态估计误差的最大比合并/选择合并分集技术在单输入多输出窃密系统中的遍历保密容量分析 Article

Hui ZHAO, You-yu TAN, Gao-feng PAN, Yun-fei CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第4期页码 578-590 doi: 10.1631/FITEE.1500430

摘要：在物理层中，本文研究了存在信道估计误差的最大比合并/选择合并的保密容量性能。在一个单输入多输出窃密信道中，信源向一个装备M根接收天线并采用最大比合并/选择合并技术处理多径信号的信宿发送保密信息。与此同时，一个窃密者装备N根接收天线并采用最大比合并/选择合并技术来提高窃密的成功率。我们分别推导了两种情况下遍历保密容量的精确和近似闭式表达式：（1）最大比合并带有信道估计误差；（2）选择合并带有信道延迟。此外，本文得到了高信噪比斜率和高信噪比功率补偿两个重要的参数，它们在高信噪比条件下决定了遍历保密容量。最后，本文通过仿真分析验证了所得到的闭式表达式的准确性。

关键词：遍历保密容量，最大比合并，加权误差，物理层保密，选择合并，单输入多输出

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基于最大比合并的认知无线电物理层保密性能分析 Article

Hui ZHAO,Dan-yang WANG,Chao-qing TANG,Ya-ping LIU,Gao-feng PAN,Ting-ting LI,Yun-fei CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第9期页码 929-937 doi: 10.1631/FITEE.1500351

摘要：概要：在瑞利衰落信道下，本文研究了认知无线电网络中最大比合并的保密中断性能。在一个单输入多输出窃密系统中，本文考虑一个次级用户向另一个装备多根接收天线并且采用最大比合并提高其合并信噪比的次级用户发送保密信息。与此同时，一个装备多根接收天线也采用最大比合并的窃密者窃听这对合法次级用户的信息。合法次级发送者采用Underlay策略与主用户共享频谱资源的同时亦不影响主用户的通信质量。考虑上述的窃密环境，本文分别得到了精确和近似保密中断概率的闭式表达式。

关键词：认知无线电网络；最大比合并；保密中断概率；单输入多输出

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基于generalized-K信道的SIMO的物理层安全性能分析 Article

Hong-jiang LEI,Imran Shafique ANSARI,Chao GAO,Yong-cai GUO,Gao-feng PAN,Khalid A. QARAQE

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第10期页码 1074-1084 doi: 10.1631/FITEE.1601070

摘要：概要：该文研究了基于generalized-K信道的单发多收系统的物理层安全性能。分别考虑源节点在有和没有窃听信道的信道状态信息的两种情况，将generalized-K分布近似为伽马分布和混合伽马分布，分别推导出系统的保密中断概率和平均保密容量的解析表达式。

关键词：物理层安全；generalized-K衰落；平均保密容量；保密中断概率；混合伽马分布

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衬底式安全工业物联网中的协作MIMO优化研究 Research Article

王新尧1,鲍叙言2,黄育侦3,郑重1,费泽松1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第2期页码 259-274 doi: 10.1631/FITEE.2200188

摘要：本文研究协作多输入多输出（cooperative multi-input multi-output，C-MIMO）系统中的物理层安全技术，该技术可以被用于主次用户共存的衬底式认知无线电网络，并通过提高次级为此，我们提出一种特征空间自适应预编码（eigenspace-adaptive precoding, EAP）方法，并给出在单站发射功率约束和干扰功率约束下的安全速率优化问题。通过将原始优化问题分解为预编码特征空间选择和功率分配两个子问题，来实现安全预编码器的设计，其中，特征空间由发射机根据主用户和次级用户的信道条件进行自适应选择。仿真结果表明，在自适应选择的特征空间中传输信号和人工噪声，C-MIMO系统可以完全消除保密中断概率，获得相比固定特征空间预编码方案更高的安全速率。

关键词：感知无线电；物理层安全；协作多输入多输出（C-MIMO）；特征空间自适应预编码；差分凸规划

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基于低复杂度最大似然的STBC-MIMO系统高效调制识别方法 Article

Maqsood H. SHAH, Xiao-yu DANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第3期页码 465-475 doi: 10.1631/FITEE.1800306

摘要：针对正交空时块编码的多输入多输出系统（STBC-MIMO），提出一种基于低复杂度似然比的自动调制识别方法。使用迫零均衡技术修正平均似然比检验函数（ALRT）。仿真结果表明，该方法在低信噪比下有较好分类精度，在信道状态信息估计误差方差大的情况下有较好稳健性。

关键词：多输入多输出；空时块编码；最大似然；自动调制识别；迫零均衡

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分层空时码多载波CDMA的译码与检测

杨洁,酆广增

《中国工程科学》 2007年第9卷第1期页码 58-62

摘要：

研究V－BLAST MIMO MC－CDMA下行系统。提出了一种对每个子载波进行V－BLAST译码的非线性算法，对不同天线数、用户数情况进行了系统的仿真和分析，并对V－BLAST译码的线性和非线性算法进行了系统仿真比较。

关键词：多输入多输出正交频分复用分层空时码迫零算法最小均方误差

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基于非线性能量收集器的无线充电中继系统保密中断性能分析 Article

继亮张,高峰潘,宜原解

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第2期页码 246-252 doi: 10.1631/FITEE.1601352

摘要：在考虑解码转发和功率分配接收器的场景中，本文选择第K个最优中继来协助信源−中继−信宿链路的传输。同时，本文还推导了保密中断概率的解析表达式，并用通过仿真验证了分析结果。

关键词：解码转发；能量收集；非线性；保密中断概率

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适用于全金属外壳5G多输入多输出智能终端的零净空正交同频天线对 Correspondence

常乐1,贺文宝1,陈小民2,檀笑雪1,陈娟1,康凯3,杨阳4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第10期页码 1562-1567 doi: 10.1631/FITEE.2200119

摘要：

本文首次提出零净空天线对，可适用于全金属外壳第五代移动通信技术（5G）多输入多输出（MIMO）智能终端。该天线对是金属边框上的T形槽结构，可以看作由两个对称的口对口开口槽构成。

关键词：天线对；第五代移动通信技术（5G）；Sub-6 GHz；极化正交；智能终端；智能手机；零净空；全金属外壳；多输入多输出（MIMO）

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带有预设性能的高阶多输入多输出非线性系统自适应跟踪控制 Research Articles

王雪娆1,2,王庆领1,2,孙长银1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第7期页码 986-1001 doi: 10.1631/FITEE.2000145

摘要：本文针对一类不确定多输入多输出非线性系统提出一种基于观测器的自适应预设性能跟踪控制策略，同时考虑了系统中可能存在的不确定性。此外，为保证系统可以达到预设性能，采用一类误差转换方法，可以将时变约束转换为一种等价的非时变约束。随后，基于障碍李雅普诺夫函数以及反步方法，提出一种基于观测器的跟踪控制策略。经证明，本文所设计的控制方法可以使闭环系统所有信号实现有界，跟踪误差满足预设的时变性能指标。最后，无人机系统数值仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

关键词：自适应跟踪控制；预设性能；输入饱和；干扰观测器；神经网络

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基于非稳定性的5G大规模MIMO信道建模 Article

Jian-qiao CHEN, Zhi ZHANG, Tian TANG, Yu-zhen HUANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第12期页码 2101-2110 doi: 10.1631/FITEE.1700028

摘要：本文提出一种新型的大规模多输入多输出（massive multiple-input multiple-output, MIMO）通信系统信道模型，同时考虑了球面波假设以及随着天线阵列和时间变化的散射体非稳定特性

关键词：大规模多输入多输出；球面波假设；非稳定性；生灭过程；散射体可见区域法

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Interference coordination in full-duplex HetNet with large-scale antenna arrays Article

Zhao-yang ZHANG, Wei LYU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第6期页码 830-840 doi: 10.1631/FITEE.1700047

摘要：对于未来的第五代通信系统，干扰协调已经成为最具挑战性的问题，而大规模多输入多输出、小蜂窝和全双工技术均是在此背景下充满前景的技术。提出一个针对两层异构网络的干扰协调框架，该异构网络包含了一个装备大规模天线阵列的宏蜂窝基站和大量使用全双工技术的小蜂窝基站。因为带内全双工和带外全双工会产生不同的干扰模式，为了抑制干扰和最大化网络吞吐量，每个小蜂窝基站在无线回程链路的全双工模式都应慎重选择。为解决此模式选择问题，提出两种集中式算法，分别是遗传算法和贪心算法。此外，为了更充分降低宏蜂窝基站的计算开销，进一步提出一种基于代价的分布式图染色算法。仿真结果表明：提出的算法显著提高了系统吞吐量。

关键词：大规模多输入多输出；全双工；小蜂窝；无线回程链路；分布式算法

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带有天线选择的混合精度ADC多小区大规模MIMO毫米波系统的性能分析和功率优化

周涛,陈贵潮,王承祥,章嘉懿,刘留,梁逸群

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 571-585 doi: 10.1631/FITEE.2000509

摘要：此外，本文还考虑在基站端配备天线选择模块，该模块的作用是动态地选择出信道条件好的射频链并令其连接高精度ADC使有限的高精度ADC获得最大利用率。该算法能够在发送功率一定的前提下，最大化系统的可达速率。对计算得到的可达速率的闭式表达式进行仿真分析。首先通过闭式表达式与真实仿真结果的对比证明了本文所得到的闭式表达式的正确性。然后通过仿真结果证明了在基站端采用天线选择模块能显著提升系统的频谱效率。最后对系统的能量效率进行了计算与仿真，得出了系统能量效率随低精度ADC量化精度的变化趋势以及频谱效率和能量效率的最佳折中点。

关键词：毫米波；大规模多输入多输出；混合模拟-数字转换器；性能分析；天线选择

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Zhen-hua YUAN, Chen CHEN, Xiang CHENG, Guo-cheng LV, Liu-qing YANG, Ye JIN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第6期页码 796-807 doi: 10.1631/FITEE.1700023

摘要：主要研究在相关信道模型条件下两跳无线通信网络的中继物理层安全波束成形方案设计问题。系统模型由1个发送节点、1个合法接收节点、1个窃听节点和1个采用放大转发策略的中继节点构成，其中中继节点装备多天线，而其他节点都装备单天线，窃听节点靠近合法接收节点进行窃听，从而使得二者与中继节点之间的信道具有相关性以系统近似遍历安全容量为优化目标，研究了2种中继波束成形方案：1最大化合法信道容量的“广义匹配转发方案”；2“普通阶波束成形方案”。另外，还讨论了基于遍历安全容量下界的“下界最优化波束成形方案”。与上述两方案比对，“广义匹配转发方案”是最优的秩-1方案，“普通阶波束成形方案”则是基于近似遍历安全容量的迭代最优的中继转发方案。通过仿真对各波束成形方案的性能进行比较，验证了本文的分析。

关键词：物理层安全；中继波束成形；相关信道；遍历安全速率；凸优化

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基于非完美信道状态的下行OFDMA系统中优化物理层安全问题的资源分配算法研究 None

Wei YANG, Jing MAO, Chen CHEN, Xiang CHENG, Liu-qing YANG, Hai-ge XIANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 398-408 doi: 10.1631/FITEE.1700026

摘要：介绍了一种基于正交频分多址（OFDMA）技术的下行通信系统中优化物理层安全问题的资源分配方案。假设系统中存在多名合法用户和一名采取“被动窃听”方式的非法入侵者，同时考虑基站端收到合法用户和窃听者的信道状态信息均含有误差。讨论了3种非完美信道状态信息情况，分别是：（1）信道信息存在估计误差；（2）信道信息反馈存在时延，需要通过预测估计当前信道状态；（3）反馈信道容量受限，导致量化误差，运用率失真理论可以推导出反馈信道容量的下界我们把优化问题建模成一个功率和子载波的联合分配问题，优化目标为最大化用户最小的遍历安全容量。该优化问题是一个混合整数非线性规划问题，最优解计算复杂度较高。

关键词：资源分配；正交频分多址（OFDMA）；非完美信道状态信息；物理层安全

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单中继系统中基于空间信道配对和相干合并的交替迭代结构 Article

Feng SHU,Xiao-hui HUANG,Jin-song HU,Ting-ting LIU,Ri-qing CHEN,Xiao-hu YOU,Jun LI,Jin WANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第9期页码 938-945 doi: 10.1631/FITEE.1500436

摘要：概要：在单中继系统中，对于给定空间信道配对（spatial channel pairing, SCP）方案，可以推导出最佳相干合并的闭式解；对于给定相干合并方案，也可以得到SCP的近似解析解。由此，本文设计了一种基于SCP和相干合并的交替迭代结构。仿真结果表明：相较于现有的最大比合并加匹配滤波，最大比合并加天线选择以及分布式空时码算法，本文提出的交替迭代结构能够提供更为可观的信噪比增益。

关键词：空间信道配对；相干合并；交替迭代结构；误符号率；分布式空时码

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存在信道状态估计误差的最大比合并/选择合并分集技术在单输入多输出窃密系统中的遍历保密容量分析

Hui ZHAO, You-yu TAN, Gao-feng PAN, Yun-fei CHEN

期刊论文

基于最大比合并的认知无线电物理层保密性能分析

Hui ZHAO,Dan-yang WANG,Chao-qing TANG,Ya-ping LIU,Gao-feng PAN,Ting-ting LI,Yun-fei CHEN

期刊论文

基于generalized-K信道的SIMO的物理层安全性能分析

Hong-jiang LEI,Imran Shafique ANSARI,Chao GAO,Yong-cai GUO,Gao-feng PAN,Khalid A. QARAQE

期刊论文