在非完美毫米波信道下,基于全双工中继转发通信的单向传输系统如图6.1所示,其中轨旁源节点部署Ns根全连接的天线阵列传输个数据流。传输信号经由源节点预编码矩阵进行波束成形处理后发送到中继接收端,则中继节点接收到的第n个传输信号表示为其中,Hsr是源节点到中继节点的毫米波信道矩阵。中继节点同样受到传输功率的约束,其中Pr表示中继节点的发射功率。......
2023-08-23
在实际通信过程中,源节点至中继与中继至用户节点的信道能够通过对接收机进行导频训练而获取。然而,由于实际信道和估计信道信息之间存在估计误差,因此本节采用高斯-克罗内克模型来模拟信道矩阵分布,则信道矩阵满足,其中
表示通过信道估计所得到的信道矩阵,ϑi和φi表示每个信道中接收端与发送端的协方差矩阵。
通过遵循文献[95]中的信道估计和训练算法,可以将实际信道矩阵分解为
其中,Δi表示具有独立且均匀分布的零均值和单位方差的高斯随机矩阵。通过使用指数模型,估计误差协方差矩阵表示为和
,其中ϱ和
表示相关系数,
是估计误差的协方差。
毫米波信道通常以簇状信道模型为特征并且具有稀疏结构,可以通过低秩矩阵来表征。如第3章所述,我们考虑利用窄带Saleh-Valenzuela模型体现mmWave通信的估计信道特性,则估计信道矩阵表示为
其中,是信道Hsr中具有包括多普勒频移在内的传播损耗ρl的接收端和发射端的阵列响应向量。同理,在信道矩阵Hrd中,具有传播损耗ρl的第一簇波束利用具有角度
的天线阵列响应矢量
和
信道在中继端和目的端进行传输。
通常,在全双工中继方案中,自干扰信道的高天线增益和各种邻近簇不能被普通的抑制电路抵消。因此,考虑球面波传播模型表示近场信道Hli的视距部分
其中,Hrr被建模为自干扰反射路径中的毫米波信道模型;κlos表示直视路径的信道强度系数,表示第m个接收天线和第n个发射天线之间的距离,其中Dl和Dr分别表示第一个天线和发射端或接收端所考虑天线的距离。
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2023-08-23
表4.1基于最大化安全容量的联合天线选择和功率分配算法2.基于拉氏乘子法的功率分配方案通过JOSCA算法能够选取出使得系统安全容量达到最优的发射天线和发射功率,根据安全容量的闭式表达式,可以发现,不管发射人工噪声的RAU的功率如何进行分配,都不会影响最终的发射天线的选择和发射有效信号功率分配因子的求解,所以可以对发射人工噪声的功率进一步分配以明确冗余的RAU分别使用多大的功率。......
2023-08-23
建立高铁无线通信系统混合信道模型,从大尺度衰落和小尺度衰落两个方面入手。大尺度衰落包含有路径损耗和阴影衰落,其中阴影衰落需要考虑空间相关性对其影响,而路径损耗只与距离和所采取的路径损耗模型有关。需要注意的是,在检测RAU及其天线时,由于是索引信息,只与欧式距离有关,可以忽略滤波器与多普勒对其的影响,这在后文抗干扰的方案中有同样的处理。......
2023-08-23
由于精确的误比特率难以获得,本文通过推导成对差错概率来获得平均误比特率的上界。在瑞利道下,类似文献[158]相关的推导,得到Bob的接收误比特率为其中,为发射端与Bob的信道系数方差。对于Eve,可以将人工噪声表达为信道噪声的一部分,从而Eve接收误比特率为考虑到实际情况下,Eve端无法得到反馈的CSI。因此,对于Eve来说,最终的误比特率可以近似表示为[163]......
2023-08-23
系统的SC为合法信道容量与窃听信道的信道容量的差值其中,P表示传输功率;表示合法信道的噪声方差;表示窃听信道的噪声方差。反之,则系统的SC为0,不具备保密能力,无法实现信息的安全传输。当信道为复加性高斯白噪声信道时,系统的SC为2.误比特率性能分析SM信号经过MLD算法检测后,由于精确的误比特率难以获得,本文通过推导成对差错概率来获得平均误比特率的上界。......
2023-08-23
考虑高铁场景下,基于IRS辅助的空间调制下行传输系统。图7.1智能表面辅助的高铁空间调制系统图将调制载波信号从基站端发射至车载接收端有两条路径,分别为基站端直接传至高铁车载接收端,其信道服从空时相关的莱斯分布,与第4章中所用的衰落一致;另外一条路径为经过IRS反射之后到达车载接收端,可以分为两段,第一段为莱斯衰落,第二段需要将空时相关性、IRS反射相位等综合考虑。......
2023-08-23
则BS和IRS之间的信道矩阵被建模为其中,是BS-IRS链路中第n条路径的复信道增益,an和bn是与传统毫米波信道相似的第n条传播路径的接收和发送阵列响应向量,分别表示为其中,λ是毫米波波长;表示与均匀天线阵列中相似的单元距离。对于IRS和用户之间的毫米波信道,由于IRS密集分布在传输路径中,因此视距传输较为集中,这使得散射路径可以忽略[81]。......
2023-08-23
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