离散相移IRS辅助放大转发中继网络的性能分析 被引量：1

1

作者 董榕恩 谢中毅 +2 位作者 马海波 赵飞龙 束锋 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第1期138-146,共9页

作为一种通过算法智能地控制信号反射来重构无线通信环境的新技术,智能反射面(IRS)近年来受到了广泛关注。与传统的中继系统相比,IRS辅助的中继系统可有效节约成本和能耗,并显著提高系统性能。然而,配备离散移相器的IRS会导致相位量化误... 作为一种通过算法智能地控制信号反射来重构无线通信环境的新技术,智能反射面(IRS)近年来受到了广泛关注。与传统的中继系统相比,IRS辅助的中继系统可有效节约成本和能耗,并显著提高系统性能。然而,配备离散移相器的IRS会导致相位量化误差,从而降低接收机的接收性能。为了分析IRS相位量化误差导致的性能损失,该文基于弱大数定律和瑞利分布,在瑞利信道下,推导了关于移相器量化比特数的双IRS辅助放大转发中继网络的信噪比性能损失与可达速率的闭合表达式。此外,基于Taylor级数展开表达式,推导了其近似性能损失闭合表达式。仿真结果表明,系统的信噪比和可达速率性能损失随着量化比特数的增加而逐渐减小,而随着IRS相移元件数的增加而逐渐增大。当量化比特数为4时,系统的信噪比和可达速率性能损失分别小于0.06 dB和0.03 bit/(s·Hz)。 展开更多

关键词 智能反射面 放大转发中继 信噪比 可达速率

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放大转发中继网络中绿色的物理层安全通信技术 被引量：7

2

作者 王东 李永成 +1 位作者 白铂 王满喜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期841-847,共7页

该文基于物理层安全理论,针对能量受限的无线中继网络提出一种绿色的保密通信方案。该方案在节点功率约束和系统最小目标保密速率要求下,通过最优功率控制实现系统的安全能效最大化,并基于分式规划、对偶分解和DC(Difference of Convex ... 该文基于物理层安全理论,针对能量受限的无线中继网络提出一种绿色的保密通信方案。该方案在节点功率约束和系统最小目标保密速率要求下,通过最优功率控制实现系统的安全能效最大化,并基于分式规划、对偶分解和DC(Difference of Convex functions)规划理论提出了一种迭代的功率分配算法。通过仿真比较,能效优化可以显著提升系统的安全能效,然而相对于保密速率最大化会有一定保密速率损失,这是由于能效和保密之间存在固有的折中。但是,能效优化的保密速率仍然大于发送总功率最小化的保密速率。 展开更多

关键词 信息安全 能量效率 物理层安全 功率分配 放大转发中继

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同信道干扰条件下的多天线放大转发中继中断概率分析 被引量：6

3

作者 李敏 林敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期163-168,共6页

该文研究了基于波束形成技术的双跳多输入多输出(MIMO)放大转发(AF)中继系统的中断概率,该系统在发射端、中继端和接收端都配置了多根天线。假设每条链路的发射端采用最大比传输(MRT)技术,接收端采用最大合并比(MRC)技术,该文得出了中... 该文研究了基于波束形成技术的双跳多输入多输出(MIMO)放大转发(AF)中继系统的中断概率,该系统在发射端、中继端和接收端都配置了多根天线。假设每条链路的发射端采用最大比传输(MRT)技术,接收端采用最大合并比(MRC)技术,该文得出了中继端受到同信道干扰时的信干噪比(SINR),推导了基于固定增益中继方案的中断概率(OP)闭合表达式。计算机仿真结果不仅验证了性能分析的有效性,而且还分析了关键参数对系统性能的影响以及配置多天线带来的好处。 展开更多

关键词 无线通信 放大转发中继 多输入多输出 同信道干扰 中断概率

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多载波码分多址两跳放大转发中继系统的能量效率与频谱效率关系 被引量：2

4

作者 刘婷婷 杨晨阳 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第10期1283-1293,共11页

本文研究了多载波码分多址两跳放大转发中继系统的能量效率与频谱效率关系,利用随机矩阵理论的渐近分析推导了系统分别采用协作式和分布式放大转发中继时,系统能量效率与频谱效率关系的显式表达式。分析了不同系统参数对能量效率的影响... 本文研究了多载波码分多址两跳放大转发中继系统的能量效率与频谱效率关系,利用随机矩阵理论的渐近分析推导了系统分别采用协作式和分布式放大转发中继时,系统能量效率与频谱效率关系的显式表达式。分析了不同系统参数对能量效率的影响。此外,还分析了系统要使频谱效率最优和能量效率最优时使用系统资源的区别。最后,通过仿真验证了理论分析的有效性。结果表明,能量效率与负载因子和中继个数的关系不是单调的,存在一个使能量效率最优的负载因子和中继个数,此外,使能量效率最优的负载因子和中继个数总小于或等于使频谱效率最优的负载因子和中继个数。 展开更多

关键词 两跳放大转发中继 能量效率 频谱效率 多载波码分多址

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时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路的联合鲁棒设计 被引量：1

5

作者 王海红 王欣 魏急波 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期87-92,共6页

考虑了时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路基站预编码器、中继预编码器与用户均衡器的联合设计问题。在实际应用中信道估计误差以及信道互易延迟会显著恶化基于理想信道状态信息(CSI)的联合设计性能。从估计误差的分布和互易延迟... 考虑了时分双工MIMO放大转发中继系统中下行链路基站预编码器、中继预编码器与用户均衡器的联合设计问题。在实际应用中信道估计误差以及信道互易延迟会显著恶化基于理想信道状态信息(CSI)的联合设计性能。从估计误差的分布和互易延迟的时间相关特性出发,建立了综合考虑两方面因素的联合"估计误差-互易延迟"信道模型。基于该模型,针对第一跳传输设计了信道奇异值分解的基站预编码方案,避免了第二跳CSI的反馈开销,然后将给定中继总发送功率约束下最小化用户和均方误差(SMSE)的中继预编码器和用户均衡器进行联合优化,并利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件给出了该优化问题的闭合解。数值结果验证了所提方案的鲁棒性和有效性。 展开更多

关键词 放大转发中继 下行链路 联合鲁棒设计 时分双工MIMO

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基于2×2放大转发中继的混合RF/FSO系统性能分析 被引量：6

6

作者 张韵 王翔 赵尚弘 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期424-431,共8页

基于放大转发中继方式,研究了2×2中继条件下混合RF/FSO航空通信系统性能。FSO链路服从适于孔径平均条件下的Exponentiated Weibull大气湍流分布模型,RF通信链路为Nakagami-m衰落信道。建立2×2中继混合RF/FSO通信系统模型,利用... 基于放大转发中继方式,研究了2×2中继条件下混合RF/FSO航空通信系统性能。FSO链路服从适于孔径平均条件下的Exponentiated Weibull大气湍流分布模型,RF通信链路为Nakagami-m衰落信道。建立2×2中继混合RF/FSO通信系统模型,利用Meijers’G函数推导求出航空激光通信系统信噪比的概率分布函数及累积分布函数,进一步推导混合通信系统平均误码率和中断概率的闭合表达式。通过仿真分析了不同大气湍流强度、孔径尺寸和调制方式对平均误码率和误码率的影响。仿真结果表明,混合系统中断概率及误码率受湍流强度影响较大,孔径平均效应可有效改善混合RF/FSO传输系统的性能;固定增益中继方式下,混合RF/FSO系统性能主要由RF链路决定;在固定增益中继混合RF/FSO系统中起主要作用;可变增益中继混合RF/FSO系统中,具有较小信噪比的链路在对系统性能的影响起主要作用。 展开更多

关键词 混合RF/FSO通信系统 2×2放大转发中继 Exponentiated Weibull分布模型 NAKAGAMI-M衰落信道 误码率 中断概率

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放大转发中继系统中基于SCMA的能效资源分配方案 被引量：1

7

作者 董博志 朱江 张海波 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2035-2042,共8页

放大转发中继系统中,以提升能效为目标,在保障各用户的最小速率需求下,提出一种子载波顺序配对以及稀疏码分多址(sparse code division multiple access,SCMA)码本功率联合资源分配算法。将能效资源分配建模为一个混合型整数优化问题,... 放大转发中继系统中,以提升能效为目标,在保障各用户的最小速率需求下,提出一种子载波顺序配对以及稀疏码分多址(sparse code division multiple access,SCMA)码本功率联合资源分配算法。将能效资源分配建模为一个混合型整数优化问题,并将其拆分为子载波配对和码本及功率分配两个独立的子问题。首先,预设码本和功率分配,基于能效对子载波进行配对。然后,在子载波固定配对的情况下,基于能效码本采用最优信道选择的分配方法,功率问题转化为含有参量的凹函数,构建拉格朗日函数进行迭代求解。最后,码本和功率交替迭代优化直至收敛。仿真表明,所提算法较其他方案可以提升约29%的系统平均能效,同时也保证了每个用户的最小速率需求。 展开更多

关键词 稀疏码多址接入 能量效率 放大转发中继 资源分配

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调制速率对放大转发MQAM中继链路能效性能的影响 被引量：1

8

作者 陈芳芳 王涛 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期22-29,共8页

针对采用放大转发和MQAM调制的源-中继-终端的通信链路,研究了在保证终端解调误码率低于给定值条件下调制速率对能量效率的影响.推导了射频电路消耗的最小功率,在考虑电路消耗功率的情况下得到了能效性能的函数表达式.理论分析表明,能... 针对采用放大转发和MQAM调制的源-中继-终端的通信链路,研究了在保证终端解调误码率低于给定值条件下调制速率对能量效率的影响.推导了射频电路消耗的最小功率,在考虑电路消耗功率的情况下得到了能效性能的函数表达式.理论分析表明,能效性能是调制速率的拟凹函数,当调制速率增大时,能效先递增再递减.通过仿真计算验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 能量效率 调制速率 放大转发中继

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多用户MIMO网络的OFDM放大转发双向中继策略 被引量：7

9

作者 赵睿 邹应全 +1 位作者 李春国 杨绿溪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期617-622,共6页

在多用户MIMO通信网络中,该文提出一种新的放大转发双向中继策略,在第1时隙的多址传输中采用OFDMA,在第2时隙的广播传输中采用OFDM/SDMA,通过利用频率分集和空间分集提高了系统性能。针对双向中继传输的特点,采用两种方法在每个子载波... 在多用户MIMO通信网络中,该文提出一种新的放大转发双向中继策略,在第1时隙的多址传输中采用OFDMA,在第2时隙的广播传输中采用OFDM/SDMA,通过利用频率分集和空间分集提高了系统性能。针对双向中继传输的特点,采用两种方法在每个子载波上设计了中继波束形成矩阵,即信漏噪比(SLNR)准则和块对角化迫零(BDZF)准则。利用割集理论推导了该双向中继网络的容量域上界。仿真结论表明,所提出的双向中继策略在系统和速率性能上优于其他3种中继策略,并能逼近所推导的容量域上界。 展开更多

关键词 OFDM SDMA 放大转发双向中继 波束形成

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放大转发双向中继网络的总速率最大化 被引量：3

10

作者 徐莉 《电子测量技术》 2012年第2期135-137,共3页

在一个双向中继网络中,2个终端在中继节点的帮助下,通过一个共享的半双工无线信道进行信息交换,它能够增大系统单位时间的吞吐量,放大转发的双向中继网络就是其中的一种形式,该模型因为它的简单易用而受到关注,并在无线网络通信中得到... 在一个双向中继网络中,2个终端在中继节点的帮助下,通过一个共享的半双工无线信道进行信息交换,它能够增大系统单位时间的吞吐量,放大转发的双向中继网络就是其中的一种形式,该模型因为它的简单易用而受到关注,并在无线网络通信中得到了广泛的运用。本文研究如何在达到最大速率传输的同时,系统的传输可靠性相对达到最大。 展开更多

关键词 放大转发双向中继网络 最大整体传输速率 符号差错率

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复杂环境下计及传输中继和乘性噪声影响的永磁同步电机远程状态估计

11

作者 张红光 吴硕果 +3 位作者 孟尧 赵广社 杜鲁鲁 于利群 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期125-132,共8页

针对工业现场环境复杂、安全问题突出的情况,提出一种具有放大-转发中继策略和乘性噪声的永磁同步电机远程状态估计方法。该方法针对潮湿环境及粉尘等复杂因素对电机的影响,能对设备运行状态实时监控。利用乘性噪声表示永磁同步电机量... 针对工业现场环境复杂、安全问题突出的情况,提出一种具有放大-转发中继策略和乘性噪声的永磁同步电机远程状态估计方法。该方法针对潮湿环境及粉尘等复杂因素对电机的影响,能对设备运行状态实时监控。利用乘性噪声表示永磁同步电机量测模型的不确定性,并引入放大-转发中继策略以解决电机量测信号在远程传输中的衰减问题。综合考虑中继传输和乘性噪声的影响,设计递推扩展卡尔曼滤波算法来保证状态估计性能。仿真结果表明,所提出的滤波算法能够在复杂环境下准确估计永磁同步电机运行状态。 展开更多

关键词 复杂环境 永磁同步电机 远程状态估计 放大-转发中继 递推扩展卡尔曼滤波 乘性噪声

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Nakagami-m衰落信道下固定增益中继系统性能分析 被引量：11

12

作者 赵睿 李春国 +1 位作者 王海荣 杨绿溪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期162-167,共6页

在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有... 在Nakagami-m衰落信道下,分析了两跳固定增益放大转发中继通信系统的性能.首先采用基于概率密度函数(PDF)的性能分析法推导了无协作分集时系统的中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式,然后采用基于矩生成函数(MGF)的方法推导了有协作分集时系统的中断概率和ASER表达式以及接收信噪比的n阶矩的闭合表达式.仿真结果显示,所推导的闭合表达式与数值仿真结果吻合良好,协作分集和较大的m值可提升系统性能,中继前后两跳的信道质量对系统性能的影响并不相同. 展开更多

关键词 放大转发中继 协作分集 NAKAGAMI-M衰落信道 中断概率 平均误符号率

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混合衰落信道下存在反馈时延的多天线中继性能分析 被引量：9

13

作者 林敏 安康 +2 位作者 欧阳键 李敏 牛英滔 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期36-41,共6页

研究了混合Rayleigh-Rician衰落信道下,存在反馈时延的多天线双跳放大转发(AF)中继系统的性能.首先,基于反馈时延波束成形(BF)模型得到混合衰落信道下中继系统的输出等效信噪比(SNR).然后,利用无穷级数展开推导出输出信噪比中断概率(OP... 研究了混合Rayleigh-Rician衰落信道下,存在反馈时延的多天线双跳放大转发(AF)中继系统的性能.首先,基于反馈时延波束成形(BF)模型得到混合衰落信道下中继系统的输出等效信噪比(SNR).然后,利用无穷级数展开推导出输出信噪比中断概率(OP)和概率密度函数(PDF)的解析表达式,并进一步得到中继系统遍历容量和平均误符号率(ASER)的理论计算公式.最后,计算机仿真验证了所提出的性能分析方法的正确性,并定量分析了天线数量、反馈时延和信道参数对系统性能的影响. 展开更多

关键词 t放大转发中继系统 混合衰落信道 波束成形 性能分析

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无线携能保密网络下的中继协作波束形成算法 被引量：4

14

作者 胡振涛 金勇 +2 位作者 武国栋 周林 刘先省 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期124-130,共7页

本文研究了无线携能通信网络中的多窃听者场景下,基于无线能量收集放大转发中继的协作机密信息安全传输问题.提出了两种低复杂度的零空间波束形成方案.分别利用接收者或窃听者方位先验信息,将待优化的目标矢量投射到接收者或窃听者信道... 本文研究了无线携能通信网络中的多窃听者场景下,基于无线能量收集放大转发中继的协作机密信息安全传输问题.提出了两种低复杂度的零空间波束形成方案.分别利用接收者或窃听者方位先验信息,将待优化的目标矢量投射到接收者或窃听者信道的零空间.与原协作波束形成方法相比,由于降低了待优化目标矢量的空间自由度,本文方法运算复杂度较低.特别的,由于第二种方法目标函数中将窃听者的交互信息迫零,将原始拟凸优化问题转化为凸问题求解,进一步降低了运算量.实验研究验证了本文方法的合理性. 展开更多

关键词 放大转发中继 保密通信 零空间波束形成 无线能量收集 功率分配

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基于多天线中继的卫星-地面混合无线通信系统上行链路性能分析 被引量：5

15

作者 林敏 安康 欧阳键 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1115-1121,共7页

研究了Rayleigh-Rician非对称衰落信道下,以基站作为固定增益放大转发(AF)中继的卫星-地面混合无线通信系统上行链路性能。首先利用信道状态信息(CSI)得到中继配置多天线时系统的最大输出等效信噪比(SNR)。基于特殊函数推导出系统中断概... 研究了Rayleigh-Rician非对称衰落信道下,以基站作为固定增益放大转发(AF)中继的卫星-地面混合无线通信系统上行链路性能。首先利用信道状态信息(CSI)得到中继配置多天线时系统的最大输出等效信噪比(SNR)。基于特殊函数推导出系统中断概率(OP)和概率密度函数(PDF)的解析表达式,并进一步得到各种调制方式下系统平均误符号率(ASER)的理论计算公式。最后通过无穷级数展开推导出高信噪比时平均误符号率的渐近闭合表达式,分析系统能获得的分集增益和阵列增益。计算机仿真表明所提出的性能分析方法的正确性,分析了天线数量和信道参数对卫星-地面混合无线通信系统性能的影响,为实际系统设计提供了参考和依据。 展开更多

关键词 卫星-地面混合通信网 非对称衰落信道 放大转发中继 性能分析

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AF中继下行链路系统的能效资源分配方案 被引量：3

16

作者 陈煜 方旭明 黄博 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期122-132,共11页

为最大化放大转发中继系统的下行链路总能效,结合系统的电路功率,提出了一种基于能效的中继选择和功率分配联合方案。为降低复杂度,采用分步式次优化方案,利用虚拟直传信道增益得到中继选择方法,并将中继系统转换为单跳系统;然后利用凸... 为最大化放大转发中继系统的下行链路总能效,结合系统的电路功率,提出了一种基于能效的中继选择和功率分配联合方案。为降低复杂度,采用分步式次优化方案,利用虚拟直传信道增益得到中继选择方法,并将中继系统转换为单跳系统;然后利用凸规划得到最优功率分配。此外,为适应不同的用户分布,提出联合小区呼吸机制的分配方案。仿真结果表明,所提次优联合方案逼近最优值,联合小区呼吸的方案可适应不同的用户分布并进一步提升能效。 展开更多

关键词 放大转发中继 能效 资源分配 小区呼吸

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双向AF中继系统中继选择及功率分配策略 被引量：3

17

作者 刘顺兰 曹申好 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第11期84-87,104,共5页

为了提高双向中继系统的系统可达总速率,提出一种Two-way AF中继系统的最大化瞬时信噪比乘积(MISP)的中继选择策略,该策略联合考虑了两条链路的链路质量,实现了最优中继选择。在此基础上,运用信噪比平衡技术进行瞬时功率分配(SNR-Balanc... 为了提高双向中继系统的系统可达总速率,提出一种Two-way AF中继系统的最大化瞬时信噪比乘积(MISP)的中继选择策略,该策略联合考虑了两条链路的链路质量,实现了最优中继选择。在此基础上,运用信噪比平衡技术进行瞬时功率分配(SNR-Balancing-IPA),推导出了最优功率分配方案的表达式。理论分析和仿真结果都表明,建议的最大瞬时信噪比乘积中继选择及SNR-Balancing-IPA的策略有效提高了系统的可达总速率,降低了系统的中断概率,改善了系统的性能。 展开更多

关键词 双向放大转发中继 中继选择 信噪比平衡技术 功率分配

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基于人工噪声预编码的多天线中继安全性能分析 被引量：1

18

作者 赵睿 贺玉成 +1 位作者 周林 谢维波 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2575-2581,共7页

为提升存在窃听者的中继网络的安全性能,在多天线放大转发中继端采用人工噪声预编码(ANP)和特征波束形成(EB)安全传输策略,推导了ANP和EB的可达安全速率(EASR)闭合表达式。在中继配置大规模天线时,推导了ANP的EASR下界,并在高信噪比和... 为提升存在窃听者的中继网络的安全性能,在多天线放大转发中继端采用人工噪声预编码(ANP)和特征波束形成(EB)安全传输策略,推导了ANP和EB的可达安全速率(EASR)闭合表达式。在中继配置大规模天线时,推导了ANP的EASR下界,并在高信噪比和低信噪比情况下研究了渐近性能。分析和仿真结果显示,在中高信噪比区域,ANP相比于EB可获得显著的性能增益,而在低信噪比区域,EB优于ANP。当信噪比增加时,EB的EASR接近一个与第1跳无关的常数。在高信噪比区域,ANP的最优功率分配方案是将一半左右的功率分配给人工噪声。 展开更多

关键词 物理层安全 放大转发中继 人工噪声 遍历可达安全速率

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基于协同干扰的能量收集两跳中继系统保密速率的优化 被引量：1

19

作者 雷维嘉 江雪 +1 位作者 左莉杰 谢显中 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2835-2841,共7页

在由一个源节点、中继节点、目的节点和窃听节点组成的两跳中继窃听信道模型中,假定各节点均具有能量收集能力,采用"储能—发送"模式工作,即先收集能量,然后再发送数据。中继节点采用放大转发方式,目的节点发送人工噪声协同... 在由一个源节点、中继节点、目的节点和窃听节点组成的两跳中继窃听信道模型中,假定各节点均具有能量收集能力,采用"储能—发送"模式工作,即先收集能量,然后再发送数据。中继节点采用放大转发方式,目的节点发送人工噪声协同干扰。首先分析得到目的端协同干扰方式下获得正的保密容量的条件;然后给出以最大化保密速率Rs为目标的吸收比例系数ρ和干扰功率分配因子α的迭代优化算法;最后对算法性能进行仿真。仿真结果表明,优化算法收敛速度快,能有效提高系统的保密传输速率。 展开更多

关键词 保密速率 能量收集 放大转发中继 协同干扰 储能一发送

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一种OFDM中继系统的有限反馈预编码方法 被引量：1

20

作者 周冬跃 胡斌杰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1196-1201,共6页

基于正交频分复用的放大转发协作中继系统,为了减少系统误比特率、增加信道容量和增强实用性,该文提出一种实用的源节点预编码和中继节点预编码的联合优化有限比特反馈的预编码方法。利用3节点构成的两个下行链路,实现两跳协作通信方式... 基于正交频分复用的放大转发协作中继系统,为了减少系统误比特率、增加信道容量和增强实用性,该文提出一种实用的源节点预编码和中继节点预编码的联合优化有限比特反馈的预编码方法。利用3节点构成的两个下行链路,实现两跳协作通信方式;采用SVD分解和QR(orthogonal triangular)分解相结合设计预编码,其中源节点预编码每帧只要一个;优选量化码本,把预编码矩阵量化后反馈到发射端。仿真结果表明,该方案能提高平均和速率、降低误码率和改善中断概率特性,且反馈比特数较少具有更好的实用价值。 展开更多

关键词 无线通信 放大转发中继 两跳 预编码 正交频分复用 有限反馈

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