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双向多天线中继系统中安全速率受限的功率最小化: 2016年; 针对双向多天线中继系统中存在多个单天线窃听者的场景,在保证两个源节点安全速率情况下,提出了两种中继节点发送功率最小化方案:人工噪声辅助的波束成形(artificial noise aided beamforming,ANAB)方案和零空间波束成形(null space beamforming,NSB)方案。ANAB采用半定松弛(semidefinite relaxation,SDR)技术和连续的凸估计(successive convex approximation,SCA)算法,得到局部最优的波束成形和人工噪声协方差矩阵。考虑到中继节点的天线个数大于窃听节点个数,设计了低复杂度NSB方案,在等效窃听信道矩阵的零空间中发送保密信息,通过求解一个SDP问题得到波束成形解。仿真结果表明,所提的安全发送方法可以有效地降低中继节点的发送功率。; 珂丽虹汤红波张立健赵星; 关键词：物理层安全

双向多天线中继系统中的安全波束成形: 2018年; 针对双向多天线中继系统中信息易被窃听的问题,提出了两种安全波束成形方案:安全和速率最大化波束成形(secrecy sum rate maximization beamforming,SSRMB)与零空间波束成形(null space beamforming,NSB).SSRMB方案中,采用具有收敛特性的连续凸估计策略,对非凸的安全和速率最大化问题进行求解,得到局部最优波束成形解.针对中继节点的天线个数大于窃听节点个数这一特殊场景,设计了低复杂度NSB方案,将中继转发的信息投影到等效窃听信道矩阵的零空间中,通过求解一个广义Rayleigh熵问题获得波束成形解.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高系统的安全性能,SSRMB方案具有快速收敛特性.; 黄宇张立健金梁刘璐楼洋明; 关键词：物理层安全半定规划

基于非理想信道状态信息的鲁棒安全发送方法被引量：3: 2015年; 针对协方差信道状态信息(Channel State Information,CSI)不理想导致的通信系统安全性能恶化问题,该文提出一种鲁棒的人工噪声辅助的物理层安全发送方法。该方法基于非理想的协方差信道信息,对发送者的波束成形向量及人工噪声协方差进行联合优化设计,从而最大化系统的最差情况安全速率(Worst-Case Secrecy Rate,WCSR)。该功率受限的安全速率最大化问题是非凸的,采用半定松弛(Semi Definite Relaxation,SDR)技术和Lagrange对偶理论将其转化为一系列的半定规划(Semi Definite Program,SDP)问题进行求解。仿真结果表明,与现有方案相比,所提方法的安全性能有了明显的提升。; 张立健金梁刘璐罗文宇; 关键词：物理层安全非理想信道状态信息人工噪声鲁棒性

多用户MISO干扰信道中的安全协同波束成形被引量：3: 2015年; 针对多用户多输入单输出(MISO,multiple-input single-output)干扰信道中保密信息泄露问题,提出了理想信道状态信息(CSI,channel state information)下的安全协同波束成形(SCB,secure coordinated beamforming)方案和非理想CSI下的顽健安全协同波束成形(RSCB,robust secure coordinated beamforming)方案。对于理想CSI情况,联合设计最优的协同波束成形向量,最大化最小安全速率。采用半定松弛(SDR,semidefinite relaxation)技术和连续的凸估计(SCA,successive convex approximation)算法得到原始非凸问题的局部最优解。进一步,将该框架扩展到信道向量和信道协方差矩阵存在确定误差的情况,提出的RSCB方案能够最大化最差情况的安全速率。仿真结果验证了所提方案的有效性和顽健性。; 张立健金梁罗文宇; 关键词：干扰信道半定规划

多天线中继系统中人工噪声辅助的安全波束成形被引量：5: 2014年; 针对放大转发中继系统中转发信息易被窃听者截获的问题,提出了在中继节点处采用人工噪声辅助的安全波束成形方法。该方法以系统的安全速率最大化(SRM,secrecy rate maximization)为目标,在中继节点的总功率和单个天线功率受限情况下,联合设计最优的中继波束成形矩阵和人工噪声协方差矩阵。由于该SRM问题非凸,设计了双层优化算法,其中采用一维搜索解决外层优化问题,采用半定松弛及内点法解决内层优化问题。理论推导证明,内层优化问题总存在秩为1的最优解,即所采用的松弛技术是紧的。仿真结果表明所提的方法可以显著提高系统的安全性能。; 张立健金梁刘璐罗文宇; 关键词：放大转发人工噪声波束成形半定规划

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张立健