安全 MIMO 系统中的能量收集
信息论
2016-01-15 v1 math.IT
摘要
无线通信系统中的能量收集问题近来备受关注。本文重点研究重要的保密多输入多输出(MIMO)系统中的能量收集最大化(EHM)问题，由于此类系统的复杂性，目前相关研究甚少。具体地，本文研究 MIMO 窃听信道中的资源分配策略，其中我们试图在保障多天线信息接收者(IR)安全通信的同时，最大化一个或多个多天线能量接收者(ER)(潜在窃听者)收集的能量。考虑了两类 IR，即具备和不具备消除来自能量信号干扰能力的 IR。在单能量接收者(ER)场景下，我们考虑为 EHM 联合设计传输信息与能量协方差。针对两类 IR 的优化问题均为非凸，看似困难。为规避此困难，提出了结合一阶泰勒近似与序列凸优化方法。随后我们将注意力扩展至多 ER 场景，其中考虑了人工噪声(AN)辅助的加权和能量收集最大化(WS-EHM)问题。不同于解决 EHM 问题所采用的方法，提出了一种以交替方式执行的算法来处理该问题。具体地，我们首先对 WS-EHM 问题进行巧妙的变换。然后，推导出一种基于对数障碍法和梯度投影(GP)的块 Gauss-Seidel (GS) 算法，通过交替求解凸问题来获得重构问题的最优解。此外，证明了所得的块 GS 方法收敛到原始 WS-EHM 问题的 Karush-Kuhn-Tucker (KKT) 点...
引用
@article{arxiv.1601.03468,
title = {Energy Harvesting in Secure MIMO Systems},
author = {Wei Wu and Xueqi Zhang and Baoyun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.03468},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 7 figures, will submit to TWC