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无线网络中面向物理层安全的Tomlinson-Harashima预编码策略研究

信息论 2016-10-25 v1 math.IT

摘要

本文中,我们针对存在多个窃听者的多用户MIMO系统下行链路提出了新颖的非线性预编码器。所提出的非线性预编码器旨在提高物理层保密速率。具体地,我们将非线性连续优化Tomlinson-Harashima预编码(SO-THP)与广义矩阵求逆(GMI)技术相结合,以最大化物理层保密速率。为了比较,我们从保密速率以及误码率(BER)性能方面用所提算法考察了不同的传统预编码器。我们还研究了简化广义矩阵求逆(S-GMI)和格约减(LR)技术,以高效计算预编码器的参数。我们进一步对所提和现有算法进行了计算复杂度和保密速率分析。此外,在未知窃听者信道状态信息(CSI)的场景下,采用在传输前注入人工噪声(AN)的策略来增强物理层保密速率。仿真结果表明,所提出的非线性预编码器在误码率和保密速率性能方面优于现有预编码器。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.07034,
  title  = {Study of Tomlinson-Harashima Precoding Strategies for Physical-Layer Security in Wireless Networks},
  author = {X. Lu and R. C. de Lamare},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.07034},
  year   = {2016}
}

备注

8 figures