摘要：异构携能通信网络中CSI存在随机误差时,为保证信息与能量传输的安全性及可靠性,提出一种人工噪声辅助的顽健能量与信息安全传输方案。通过联合设计宏基站、微基站的下行信息波束矩阵及人工噪声矩阵,使网络中其他用户信号及人工噪声能够干扰窃听者。同时提升系统能量的接收性能。考虑CSI随机误差,在基站的发送功率约束、合法用户的信息接收中断约束及窃听者的信息窃听中断约束下,以最大化系统能量接收性能为目标进行数学建模。建模后的问题是非凸的,首先将其等效转化为一种易于处理的形式;然后,分别利用Berstein-type不等式和Large-deviation不等式这2种方式将其中的中断概率约束转化为凸的线性矩阵不等式;最后结合二次等式引理及递归估计算法处理秩为1波束成形约束的非凸性。仿真结果表明,与对比方案相比,所提方案具有更高的系统能量接收性能和可行解性能,验证了其有效性和顽健性。

摘要：针对物联网无线携能通信系统中能量输送和信息传输的差异性需求,提出了一种"信息-能量"动态切换的机会安全传输方案。首先,考虑多小区、多用户、多窃听者的时域切换型携能通信网络模型,发送端根据信道状态在能量输送与信息传输之间动态切换,改变了传统能量输送与信息传输的固定分配方案,从而满足能量输送和信息传输的差异性需求。在此基础上,综合分析了能量传输和信息传输的性能,包括能量传输的稳定性和效率以及在窃听者独立窃听、联合窃听场景下信息传输的可靠性和安全性。然后,分析了切换门限对系统性能的影响,并在能量约束条件下,为兼顾系统安全性和可靠性,设计了最大化保密吞吐量的切换门限优化算法。最后,仿真证明了所提方案的有效性。

摘要：为了在噪声不确定时实现瑞利衰落环境下的隐蔽无线通信,采用基于复高斯随机编码和波束成形的下行隐蔽无线通信方案,重点分析了隐蔽无线通信性能。首先,利用假设检验理论分析基于该方案通信的隐蔽概率;然后,给出并证明非法检测方的最优检测门限,并进一步得到系统的平均隐蔽概率、连接中断概率和隐蔽吞吐量闭式表达式;最后,通过联合设计发射功率和目标隐蔽速率,实现系统最大隐蔽吞吐量的优化目标,并给出了基于分步搜索的相应求解算法。仿真结果表明,波束成形技术能够为隐蔽无线通信带来一定增益;与考虑合法接收方不受噪声不确定影响的理想情形相比,考虑合法接收方非理想情形时的隐蔽吞吐量有明显下降,几乎不受环境基本噪声水平的影响。