摘要：由于多输入多输出(MIMO)异构网络能够提高系统容量和实现更多的用户接入,因此受到了学术界和工业界的广泛关注,从而成为下一代通信系统的关键技术之一。然而,由于放大器非线性、相位噪声和I/Q不均衡等因素的影响,这类硬件损伤成为制约当前MIMO异构网络波束成形性能进一步提升的瓶颈。为了解决该问题,该文提前将硬件损伤考虑到MIMO异构网络波束成形算法设计当中。首先,考虑了每个基站的最大发射功率约束和每个用户的最小信干噪比约束,建立了一个含硬件损伤参数的系统总能耗最小的资源优化问题。其次,利用等价变换和半正定松弛方法,将原非凸问题转化为凸优化问题进行求解。仿真结果表明,与完美硬件条件下的波束成形算法对比,所提算法具有较好的抗硬件损伤能力和较低的中断概率。

摘要：为了提高无线携能通信(Simultaneous Wireless nformation and Power Transfer,SWIPT)通信系统的安全性,同时克服系统收发机硬件损伤(Hardware Impairments,HIs)的影响,提出一种硬件损伤下的智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助的SWIPT系统安全波束成形设计方法.考虑能量接收设备为潜在的窃听者,在基站最大发射功率、最小接收能量和IRS相移约束下,通过联合优化基站波束赋形矢量、人工噪声矢量和IRS的相移矩阵,构建系统安全速率最大化问题.针对该优化问题是非凸的,且优化变量是耦合的,提出一种基于交替优化和半正定松弛的有效算法来次优地解决该问题.仿真结果表明,本文所提算法能够在保障能量需求的同时,提升系统的安全性和抗硬件损伤能力.

摘要：随着多输入多输出(Multi-Input-Multi-Output,MIMO)技术的成熟与应用,越来越多的问题被纳入实际中继网络系统设计的考量之中,硬件损伤(Hardware Impairments,HI)便是近年来提出的重要影响因素。在以发射天线选择/接收最大比合并(Transmit Antenna Selection/Maximal Ratio Combining,TAS/MRC)作为传输方案的译码转发(Decode Forwarding,DF)MIMO中继网络系统模型中,研究了硬件损伤对系统中断概率、吞吐量和能量效率的影响。特别地,推导了硬件损伤条件下系统的中断概率、吞吐量和能量效率闭合表达式,通过仿真简单分析了天线数目对于系统硬件损伤程度的影响,对不同分配方案做出了比较。最后给出了Monte Carlo仿真结果,验证了理论分析准确性。