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增材制造 11

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检索范围：

排序：展示方式：

Joint cooperative beamforming and artificial noise design for secure AF relay networks with energy-harvesting eavesdroppers Article

He-hao NIU, Bang-ning ZHANG, Dao-xing GUO, Yu-zhen HUANG, Ming-yue LU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第6期页码 850-862 doi: 10.1631/FITEE.1601832

摘要：研究AF中继网络同时信息与能量传输的物理层安全技术，提出利用鲁棒协作波束成形和人工噪声提升系统的安全和能量传输性能。将能量接收机视作潜在窃听者，在中继功率及能量采集门限约束下，提出最大化源节点与合法接收机之间的最差安全速率优化问题。为求解该非凸问题，提出了双层优化方法，其中包括一维搜索与半正定松弛。仿真结果表明本文算法比其他方案有更好的安全速率性能。

关键词：同时无线信息与能量传输；物理层安全；中继网络；协作波束成形；人工噪声

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无线信息与能量同时传输的鲁棒协作中继波束形成优化设计 None

Lu-lu ZHAO, Xing-long JIANG, Li-min LI, Guo-qiang ZENG, Hui-jie LIU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第11期页码 1432-1443 doi: 10.1631/FITEE.1601268

摘要：研究了应用于无线信息与能量同时传输的协作中继波束形成设计。基于中继节点拥有理想信道状态信息的假设，提出一种非鲁棒波束形成设计。实际中信道状态信息误差通常不可避免，为此，提出一种鲁棒波束形成设计。采用二分法和半定松弛法解决非鲁棒和鲁棒波束形成设计的非凸优化问题。由于半定松弛法的解不总是秩一的，提出一种迭代次梯度法求秩一解。仿真结果表明，在非理想信道状态信息下，所提鲁棒波束形成设计性能优于非鲁棒设计。

关键词：无线信息与能量同时传输；信道状态信息；鲁棒波束形成；半定松弛；迭代次梯度

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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。中继节点无法获得窃听信道的瞬时信道状态信息，只可获得合法信道的瞬时状态信息，以及合法信道与窃听信道之间的相关性信息，据此中继节点可推导出窃听信道状态的条件概率分布。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。从仿真结果还可以看出：当中继节点发送功率较低，或者第二跳信道增益较低时，“广义匹配转发方案”的性能优于“普通阶波束成形方案”。

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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无线能量传输回复式反射波束成形中多个移动目标导频信号的区分研究 Article

Xin Wang, Long Li, Tie Jun Cui, Mingyu Lu

《工程（英文）》 2023年第30卷第11期页码 55-62 doi: 10.1016/j.eng.2023.08.010

摘要：

An experimental study is conducted on several retro-reflective beamforming schemes for wireless power transmission to multiple wireless power receivers (referred to herein as "targets"). The experimental results demonstrate that, when multiple targets broadcast continuous-wave pilot signals at respective frequencies, a retro-reflective wireless power transmitter is capable of generating multiple wireless power beams aiming at the respective targets as long as the multiple pilot signals are explicitly separated from one another by the wireless power transmitter. However, various practical complications are identified when the pilot signals of multiple targets are not appropriately differentiated from each other by the wireless power transmitter. Specifically, when multiple pilot signals are considered to be carried by the same frequency, the wireless power transmission performance becomes heavily dependent on the interaction among the pilot signals, which is highly undesirable in practice. In conclusion, it is essential for a retro-reflective wireless power transmitter to explicitly discriminate multiple targets' pilot signals among each other.

关键词： Wireless power transmission Microwave antenna array Retro-reflective beamforming Pilot signal Multiple access

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基于智能反射面辅助云无线接入网的波束成形和前传压缩设计 Research Article

张昱1,2,武学璐1,彭宏1,钟财军3,陈晓明3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第1期页码 31-46 doi: 10.1631/FITEE.2100307

摘要：得益于现在的中央信息处理和资源管理能力，对于智简化的第六代（6G）无线网络，云无线接入网（C-RAN）是一种很有前景的网络结构。然而，为了进一步增强云无线接入网的容量和覆盖范围，需要部署更多的无线射频拉远头（RRH）以及高保真、低延迟的前传链路，这会导致较高的实施成本。具体来说，我们考虑多天线用户通过多天线射频拉远头与基带单元（BBU）池上行通信，并且在用户和射频拉远头之间部署多个智能反射面。研究了在前传链路容量受约束情况下，对用户的发送波束成形、智能发射面的被动波束成形和前传压缩噪声的协方差矩阵进行联合优化，以在点对点或者Wyner-Ziv编码压缩下最大化上行总速率。数值仿真结果验证了在云无线接入网中部署智能反射面带来的性能增益以及所提联合设计的优势。

关键词：云无线接入网；智能反射面；传输波束成形；前传压缩

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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C-MIMO接收机的安全速率同时减少对主用户的干扰来实现上述安全通信范式。该通信模型尤其适合应用于基于非授权频谱的工业互联网安全传输场景，可以实现频谱效率和安全速率的有效平衡和折衷。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。此外，针对大维C-MIMO提出的简化EAP方法可以显著提高安全速率。

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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大规模天线多入多出认知无线网络中的多用户传输速率和能量分析 None

Shang LIU, Ishtiaq AHMAD, Ping ZHANG, Zhi ZHANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第5期页码 674-684 doi: 10.1631/FITEE.1700081

摘要：讨论了在包含中继和大规模多入多出天线下的认知无线网络传输性能和能量分配问题。首先得到了在不考虑认知情况下的中继辅助大规模天线网络的下行传输性能，运用功率分配准则，第k个用户的渐近信干噪比与快衰落无关，当基站天线数和中继天线数的比值趋于无穷大时，整个传输过程的传输性能只与从中继到用户侧的传输有关当主用户基站、次级用户基站、中继基站的天线数目趋于无穷大时，传输性能与快衰落无关，主、次网络之间的干扰能被完全消除，次级网络传输性能与干扰温度无关，次级网络可用峰值功率进行传输而不对主用户网络产生干扰。定义了主用户网络的效用函数，通过凸优化分析得到最佳中继发射功率。系统仿真验证了该结论。通过仿真，得到了系统传输速率与天线数目、中继功率、天线数目比值的关系。在多用户认知无线网络中，运用大规模多入多出天线的线性预编码方式能够极大减少干扰，提高传输效率，主用户网络和次级用户网络可以独立传输。

关键词：大规模多入多出；认知无线电；中继网络；传输速率；功率分析

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具有环形接收区域的微波无线能量传输发射天线口径场分布设计方法 Article

李勋, 段宝岩, 张逸群, 郭永新

《工程（英文）》 2023年第30卷第11期页码 63-74 doi: 10.1016/j.eng.2023.07.016

摘要：

本文提出了一种具有环形接收区域的微波无线能量传输发射天线口径场分布设计方法。该设计的目标是最大化辐射到环形接收区域上的微波功率与总传输功率的比值。通过将口径场幅度分布表示为一组特殊级数的求和，可将该最优设计问题简化为寻找两个实二次型的最大比值。为满足安全要求，将接收区域外的峰值辐射电平视为额外约束。为解决该约束优化问题，提出了将灰狼优化算法和Nelder-Mead单纯形法结合的混合优化方法。

关键词：微波无线能量传输波束收集效率环形波束环形接收区域灰狼算法 Nelder-Mead单纯形法

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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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无线传感器网络中基于尺度的协同中继跨层QoS路由算法

徐楠,孙亚民,于继明,王华

《中国工程科学》 2011年第13卷第3期页码 45-49

摘要：

提出了一种基于尺度的协同中继自主转发跨层QoS路由算法(MCRICQR)。节点根据能量、信道、拥塞以及与汇点的距离等综合因素形成一个选择度量，度量最大的节点根据自己所处状态自主选择直接转发、中继转发以及跃进转发数据包。仿真结果表明，该算法能根据网络状况及时转发数据，提高网络可靠性，对网络负载进行均衡，提高网络吞吐量和能量效率，从而延长网络寿命，保障了无线传感器网络的QoS需求。

关键词：服务质量跨层设计协同中继自主转发无线传感器网络

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光无线能量传输技术综述 Review

Syed Agha Hassnain MOHSAN1, Haoze QIAN2, Hussain AMJAD3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第6期页码 767-800 doi: 10.1631/FITEE.2100443

摘要：近几十年来，开创性的光无线能量传输（OWPT）技术在学术界和业内专家中都得到广泛关注。通过激光二极管（LDs）对操作设备或电池远程供电有很多优点。远程LDs可以消除额外携带电池的负担，同时可以通过减少电池更换与充电的时间来节省任务时间。然而激光能量传输（LPT）除了具有吸引人的优点外，因其传输效率低，仍然是一项具有挑战性的任务。本文概述了几种OWPT技术，包括光波束赋形、分布式激光充电（DLC）、自适应分布式激光充电（ADLC）、同步无线信息与功率传输（SLIPT）、物对物（T2T）OWPT和高强度激光能量束（HILPB），还论述了

关键词：无线能量传输；光无线能量传输；分布式激光充电；激光二极管；太阳能电池

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人工智能赋能网络攻击的安全威胁及应对策略

方滨兴,时金桥, 王忠儒,余伟强

《中国工程科学》 2021年第23卷第3期页码 60-66 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.03.002

摘要：

人工智能（AI）在为社会进步带来显著推动效应的同时，也在促进网络空间安全领域的重大变革，研究AI 和网络空间安全结合带来的安全问题具有迫切意义本文采用自顶向下的分析方法，从加剧现实安全威胁、催生新型安全威胁两个角度分析了AI 和网络空间安全结合带来的政治安全、经济安全、社会安全、国防安全等重大问题，提炼了自主化规模化的拒绝服务攻击、智能化高仿真的社会工程学攻击、智能化精准化的恶意代码攻击等新型威胁场景，总结了环境自适应隐蔽攻击、分布式自主协作攻击、自我演化攻击等未来发展趋势。为有效应对AI 赋能网络攻击的安全威胁，建议从防范安全威胁、构建对等能力角度加强智能化网络攻防体系建设和能力升级；加强AI 安全数据资产的共享利用，采取以数据为中心的AI 网络攻防技术发展路径；加强对抗评估和测试验证，促进AI 网络攻防技术尽快具备实用性。

关键词：人工智能网络攻防国家安全自主协作自我演化

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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。

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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Beamforming techniques for massive MIMO systems in 5G: overview, classification, and trends for future research Review

Ehab ALI, Mahamod ISMAIL, Rosdiadee NORDIN, Nor Fadzilah ABDULAH

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第6期页码 753-772 doi: 10.1631/FITEE.1601817

摘要：大规模天线与波束成形技术是下一代移动通信系统（5G）的关键技术。主要介绍了当前大规模天线系统中波束成形技术的发展现状，阐述了波束成形技术如何有效解决大规模天线系统实用化中的问题。此外，详细回顾了当前无线通信网络中波束成形的分类方法，以及无线通信系统中常用的波束成形技术。进一步从改善系统吞吐量与降低蜂窝间干扰的角度出发，通过分析与比对获得了大规模天线系统中的最优波束成形方案。同时，通过总结现有文献，明确了基于最优波束成形方案的大规模天线系统可以满足下一代无线通信系统的数据传输需求。

关键词：波束成形；大规模天线；毫米波