具有能量收集功能的MISO认知无线电网络中的安全能效优化
信息论
2017-09-22 v1 math.IT
摘要
本文研究了一个多输入单输出（MISO）衬底式认知无线电（CR）网络中的安全能效（SEE）优化问题。具体而言，一个多天线次级发射机（SU-Tx）在主接收机（PU-Rx）存在的情况下，同时向次级接收机（SU-Rx）和能量接收机（ER）分别发送保密信息和能量。假设SU-Rx、ER和PU-Rx均配备单天线。此外，SU-Tx需满足对PU-Rx的最大干扰泄漏约束以及在ER处的最小收集能量约束。在该CR网络中，我们考虑在SU-Tx处具有完美信道状态信息（CSI）假设下的发射协方差矩阵设计。此外，由于无线传输的广播特性，假设ER是一个潜在的被动窃听者。另一方面，我们考虑最坏情况，即ER的能量收集要求仅在其仅进行能量收集而不截获或窃听发往SU-Rx的信息时才得到满足。我们将此发射协方差矩阵设计建模为一个SEE最大化问题，由于目标函数是非线性分式函数，该问题是非凸的。为求解此非凸问题，我们利用非线性分式规划和凹函数之差（DC）方法将其重构为易于处理的形式。基于这些技术以及Dinkelbach方法，我们提出了迭代算法来确定原始SEE最大化问题的解。数值仿真结果展示了所提出的发射协方差矩阵设计的性能以及所提算法的收敛性。
引用
@article{arxiv.1709.07278,
title = {Secure Energy Efficiency Optimization for MISO Cognitive Radio Network with Energy Harvesting},
author = {Miao Zhang and Kanapathippillai Cumanan and Alister Burr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.07278},
year = {2017}
}