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题名基于队列稳定性的卫星安全波束成形算法
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作者
赖海光
郑成辉
石锋
徐林
魏武
季铭仪
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机构
南京控维通信科技有限公司
南京邮电大学通信与信息工程学院
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出处
《移动通信》
2024年第9期102-108,123,共8页
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基金
2022年省科技计划专项资金(重点研发计划产业前瞻与关键核心技术)“卫星互联网应急救援通信系统关键技术研发”(BE2022080)。
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文摘
针对频谱共享且存在受窃听风险的空天地一体化网络,提出了一种基于窃听者非完美信道状态信息的鲁棒安全波束成形方法。首先,在卫星、无人机和基站均采用多播技术服务地球站和地面用户,且实现频谱资源共享的情况下,建立长期平均功耗的最小化为目标,用户服务质量、窃听概率、发送功率预算和数据队列稳定性为约束条件的联合优化问题;其次,为了解决长期平均约束,利用李雅普诺夫优化技术将随机优化问题转化为每个时隙的惩罚发送功率最小化问题,并提出了一种迭代算法,结合伯恩斯坦不等式和连续凸逼近算法,以获取波束成形权向量以实现空天地一体化网络的安全可靠传输。最后,仿真结果证实了提出的方案可以显著提高保密性能,同时在功耗和队列稳定性之间取得良好的折中。
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关键词
空天地一体化网络
波束成形
物理层安全
非完美信道状态信息
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Keywords
space-air-ground integrated networks
beamforming
physical layer security
imperfect channel state information
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分类号
TN929.5
[电子电信—通信与信息系统]
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题名智能反射面辅助的星地认知网络多播传输鲁棒优化设计
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作者
马彪
赵柏
季铭仪
丁昌峰
林敏
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机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
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出处
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2024年第5期1251-1259,共9页
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基金
国家自然科学基金(62471255)
东南大学移动通信全国重点实验室开放研究基金(2024D11)
+1 种基金
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX24_1174)
南京邮电大学引进人才科研启动基金(NY223024)。
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文摘
针对智能反射面(Intelligent reflecting surface,IRS)辅助的星地认知网络(Cognitive satellite and terrestrial networks,CSTN),提出了一种基于用户非完美信道状态信息的鲁棒多播传输算法,进一步提高了系统频谱效率。卫星采用多播技术服务多个主用户,同时共享频谱资源的地面基站(Base station,BS)通过空分多址和智能反射面分别服务直达用户和遮挡用户。然后,以地面网络发射功率最小化为优化目标,同时将地面用户的中断概率和主用户所受的最大干扰功率作为约束条件,提出联合优化问题。针对此非凸问题,首先借助指数分布的累积分布函数将非凸的中断概率约束转化为可解形式。接着,提出了一种结合交替优化与半正定松弛的鲁棒波束成形算法,以获得较优性能的解。计算机仿真结果证明了所提算法的鲁棒性和优越性。
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关键词
星地认知网络
智能反射面
多播传输
鲁棒波束成形
中断约束
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Keywords
cognitive satellite and terrestrial network(CSTN)
intelligent reflecting surface(IRS)
multicast transmission,robust beamforming
outage constraint
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分类号
TN92
[电子电信—通信与信息系统]
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题名面向多层卫星通信系统的协作传输性能分析
被引量：1
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作者
许博
季铭仪
陈栋骏
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机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
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出处
《电子质量》
2023年第11期119-123,共5页
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基金
南京邮电大学省级大学生科技创新训练计划项目(202210293075)资助。
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文摘
近年来,随着信息技术的进步,卫星通信取得了多样化的研究成果。首先,在通信卫星技术的发展基础上,针对单层卫星中断性能差和网络阻塞概率大等问题,考虑配置有多根天线的小型卫星作为中继辅助;然后,通过分布式波束成形技术将卫星信号转发至地面的接收用户,以此推导出协作传输方案的系统中断概率和能效的理论表达式,并定量分析了不同天线数和小行星发射功率对系统中断概率和能效的影响;最后,通过蒙特卡洛模拟验证了理论性能的正确性。
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关键词
多层卫星
波束成形
中断概率
系统能效
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Keywords
multi-layer satellite
beamforming
interruption probability
system energy efficiency
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分类号
TN927.2
[电子电信—通信与信息系统]
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