【摘 要】
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近年来,随着移动数据业务量爆炸式增长,下一代的无线通信技术面临着频谱资源匮乏、通信信息安全等重大挑战。全双工技术因其支持设备的同频同时收发数据已成为迎接这些挑战的关键技术之一。为了提升无线频谱效率,研究了全双工无线局域网中的传输调度方案来提升网络效用;为了增强主动侦听性能,研究了结合导频污染技术的全双工主动侦听方案以实现有效的信息侦听。具体研究内容和主要贡献如下:（1）在采用全双工接入点（Acce
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近年来,随着移动数据业务量爆炸式增长,下一代的无线通信技术面临着频谱资源匮乏、通信信息安全等重大挑战。全双工技术因其支持设备的同频同时收发数据已成为迎接这些挑战的关键技术之一。为了提升无线频谱效率,研究了全双工无线局域网中的传输调度方案来提升网络效用;为了增强主动侦听性能,研究了结合导频污染技术的全双工主动侦听方案以实现有效的信息侦听。具体研究内容和主要贡献如下:（1）在采用全双工接入点（Access point,AP）的无线局域网中,AP发送数据给下行用户节点的同时接收上行用户节点数据。随之引入的上下行干扰会降低网络的频谱效率。为了管理网络中的复杂干扰,提出了以总的下行用户效用最大化为目标的传输调度方案。在该方案中,通过对AP和上行用户发送功率,接入强度以及用户配对关系的联合优化,使得下行用户节点总效用最大化。对所建模的混合整数非线性规划问题,基于连续凸近似和交替迭代设计出了高效的传输调度方案。仿真结果表明了提出的传输调度方案的有效性。（2）在多输入多输出频分双工无线信息侦听场景中,由于配置大规模天线阵列的可疑源端采用了有限导频估计信道,使得侦听器获得的信道状态信息（Channel state information,CSI）是不完美的。为了提高在不完美CSI下的有效侦听数据速率,提出了一种联合导频污染和协作干扰技术的全双工主动侦听方案。在该方案中,侦听器在训练阶段发送欺骗导频控制可疑终端的信道估计,并在数据发送阶段发送人工噪声调整可疑数据速率。另外,通过优化侦听器的欺骗导频序列和发送功率,使得可疑信道评估误差最大化。并通过设计侦听器的收发波束赋形,使得有效窃听速率最大化。仿真结果表明了提出的侦听方案的可行性,而且提出的联合优化方案在提升系统侦听性能方面明显优于两种现有的方案。
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