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采用功率分割方案的MISO多播SWIPT系统的保密速率最大化

信息论 2016-05-09 v1 math.IT

摘要

本文研究多输入单输出(MISO)多播无线信息与能量同时传输(SWIPT)系统中保密速率最大化问题的发射协方差矩阵设计。为提升系统性能,设计中向发射信号添加人工噪声(AN),目的在于降低窃听者处的接收信噪比(SNR)并增加收集能量。我们假设所有信道状态信息(CSI)在发射端完全已知,且所有合法用户能够同时接收信息并收集能量。此外,所有窃听者均为被动的,且仅当不拦截或窃听发往合法用户的消息时才能收集能量。原始的保密速率最大化问题在发射与人工协方差矩阵以及功率分割(PS)比方面均非凸。为规避此非凸问题,我们利用\emph{Charnes-Cooper}变换和半定松弛(SDR)将该原始问题转化为凸问题。然而,该凸问题并非总能给出秩一发射和AN协方差矩阵以得到原始问题的解。因此,我们分析最优条件并利用高斯随机化(GR)方法由非秩一结果构造秩一解。仿真结果已给出,以证明所提出的MISO多播SWIPT系统发射协方差矩阵设计的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.02055,
  title  = {Secrecy Rate Maximization for MISO Multicasting SWIPT System with Power Splitting Scheme},
  author = {Miao Zhang and Kanapathippillai Cumanan and Alister Burr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02055},
  year   = {2016}
}

备注

SPAWC 2016