人工噪声辅助安全多用户MIMO SWIPT系统的波束成形与功率分割设计
信息论
2017-03-16 v1 math.IT
摘要
本文研究了一种带有人工噪声(AN)传输的多用户多输入多输出(MIMO)保密信道的能量收集方案。在目标安全速率、总发射功率和收集能量约束下，对发射波束成形矩阵、AN协方差矩阵和功率分割比进行联合优化以最小化发射功率。原始问题被证明是非凸的，通过一种两层分解方法加以解决。内层问题通过半定松弛求解，而外层问题被证明是单变量优化，可通过一维(1-D)线搜索解决。为降低计算复杂度，提出了一种序贯参数凸近似(SPCA)方法来求得近最优解。随后将该工作扩展到具有范数有界信道误差的非理想信道状态信息情形。此外，通过证明松弛后问题的最优解为秩一，验证了所提方案松弛的紧性。仿真结果表明，所提出的SPCA方法达到了与基于1-D的方法相同的性能，但复杂度显著降低。
引用
@article{arxiv.1703.04711,
title = {Beamforming and Power Splitting Designs for AN-aided Secure Multi-user MIMO SWIPT Systems},
author = {Zhengyu Zhu and Zheng Chu and Ning Wang and Sai Huang and Zhongyong Wang and Inkyu Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.04711},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 6 figures, submitted for possible publication