刘璐 作品数:13 被引量:24 H指数:3 供职机构: 国家数字交换系统工程技术研究中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 更多>>
一种有限字符输入的线性预编码设计算法 2014年 针对有限字符输入下多输入多输出(MIMO)信道的互信息最大化问题,该文提出一种复杂度低的线性预编码算法。该算法根据水银/注水理论,融合基于均匀旋转的空时-线性星座预编码(Space-Time Linear Constellation Precoding,ST-LCP)矩阵的预编码方法和最大化最小输出向量信号间距的方法,从两者中选择互信息更高者用于预编码。然后,在基于均匀旋转的ST-LCP矩阵的预编码方法中,把MIMO信道的奇异值矩阵作为功率分配矩阵,并提出局部搜索和矩阵加幂两种改进措施。最后,利用有限字符集的对称性,进一步降低了互信息的计算复杂度。该算法在各种信道和信噪比条件下均能逼近互信息的理论最大值,并且减少甚至避免了搜索,计算复杂度大大下降。仿真结果验证了该算法的有效性。 崔波 刘璐 金梁关键词:无线通信 线性预编码 多输入多输出 有限字符输入的空间调制物理层安全传输方法 被引量:2 2015年 针对有限字符输入系统的无线物理层安全传输问题,提出了一种空间调制安全传输方法。该方法以信息论为基础,利用多输入多输出(MIMO,multiple-input multiple-output)系统的接收天线索引承载信息,通过切换接收天线随机化窃听者的等效信道,保证物理层安全传输。首先分析了该空间调制传输系统中合法用户和窃听者的不同接收性能。然后计算出安全传输系统的保密互信息,指出获取正的保密互信息的2个充分条件。最后给出信道互信息的估计算法,并利用有限字符集的对称性进一步降低了计算复杂度。理论分析和数据仿真验证了该安全传输方法的可行性和有效性。 崔波 刘璐 李翔宇 金梁关键词:空间调制 有限字符集 基于均衡代价函数的信道阶数盲估计算法 被引量:2 2015年 针对信道阶数估计问题,利用单输入多输出(Single-Input Multiple-Output,SIMO)有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)信道的结构特点和输入/输出信号的统计特征,提出了一种基于均衡代价函数的信道阶数盲估计算法.首先计算了归一化最小二乘均衡(Normalized Least Squares Equalization,NLSE)代价函数在理想条件下的理论渐近值,并指出其拐点与信道阶数之间的对应关系.然后分析了NLSE代价函数在实际条件下的近似值.最后引入了拐点优化因子,提出了一种基于NLSE代价函数拐点检测的信道阶数估计算法.理论分析和仿真结果表明,在信噪比(Signal-toNoise Ratio,SNR)较低和信道首尾系数较小的情况下,该算法比现有其它方法具有更强的鲁棒性,可以获得更小的接收信号均衡误差. 崔波 刘璐 李翔宇 金梁关键词:盲信道辨识 盲均衡 基于空域信道跳变抗干扰DOA估计方法 2016年 针对信源与干扰来波方向接近时,传统子空间估计方法 "秩亏"导致DOA失效的问题,通过引入可控的人工跳空信道及跳空图案,使信源在一个码元周期内的等效空域信道动态变化,以加大信源和干扰的信道特征差异,从而有效规避干扰的影响,解决了信源和干扰DOA估计的分辨问题.由于N次跳变可等效地在空域衍生出N对虚拟阵列,因此可成倍扩展虚拟阵列数及子空间维度,提高了DOA估计的分辨性能.仿真结果验证了该算法的有效性. 郭素霞 李翔宇 金梁 刘璐 季新生关键词:抗干扰 DOA估计 虚拟阵列 双向多天线中继系统中的安全波束成形 2018年 针对双向多天线中继系统中信息易被窃听的问题,提出了两种安全波束成形方案:安全和速率最大化波束成形(secrecy sum rate maximization beamforming,SSRMB)与零空间波束成形(null space beamforming,NSB).SSRMB方案中,采用具有收敛特性的连续凸估计策略,对非凸的安全和速率最大化问题进行求解,得到局部最优波束成形解.针对中继节点的天线个数大于窃听节点个数这一特殊场景,设计了低复杂度NSB方案,将中继转发的信息投影到等效窃听信道矩阵的零空间中,通过求解一个广义Rayleigh熵问题获得波束成形解.仿真结果表明,所提方案可以有效地提高系统的安全性能,SSRMB方案具有快速收敛特性. 黄宇 张立健 金梁 刘璐 楼洋明关键词:物理层安全 半定规划 基于非理想信道状态信息的鲁棒安全发送方法 被引量:3 2015年 针对协方差信道状态信息(Channel State Information,CSI)不理想导致的通信系统安全性能恶化问题,该文提出一种鲁棒的人工噪声辅助的物理层安全发送方法。该方法基于非理想的协方差信道信息,对发送者的波束成形向量及人工噪声协方差进行联合优化设计,从而最大化系统的最差情况安全速率(Worst-Case Secrecy Rate,WCSR)。该功率受限的安全速率最大化问题是非凸的,采用半定松弛(Semi Definite Relaxation,SDR)技术和Lagrange对偶理论将其转化为一系列的半定规划(Semi Definite Program,SDP)问题进行求解。仿真结果表明,与现有方案相比,所提方法的安全性能有了明显的提升。 张立健 金梁 刘璐 罗文宇关键词:物理层安全 非理想信道状态信息 人工噪声 鲁棒性 有限字符输入系统的物理层安全传输条件 被引量:5 2014年 针对无线数字通信系统中人工噪声方法可被多天线窃听者破解的问题,该文提出有限字符输入下物理层安全传输的一个充分条件,并以此为指导设计了一种类符号人工噪声方法。分析表明,人工噪声方法下,有限字符输入信号和窃听者无噪接收信号之间的等效信道是一个离散有噪无损信道(Discrete Noisy Lossless Channel,DNLC)。由于DNLC输入信号的可逆性为窃密提供了必要条件,窃听者通过增加天线可使窃听信道容量达到合法用户的信道容量上限,致使系统的保密互信息为零,因此破坏输入信号的可逆性是有限字符输入下物理层安全传输的一个充分条件。类符号人工噪声方法满足这一充分条件,可以保证物理层安全传输,仿真结果也表明了该方法的有效性。 崔波 刘璐 金梁关键词:无线通信 人工噪声 基于主轴投影的空域加扰信号窃密算法 2014年 针对现有的窃密算法计算复杂度高,抗噪性能差的问题,提出了一种基于主轴投影的窃密算法。首先证明了当窃听天线数大于或等于发送天线数时,空域加扰信号存在主轴方向。然后利用Fisher线性判别准则,求解出加扰信号的主轴方向,沿该方向的投影能够在保留信息成分的同时抑制人工噪声,从而实现信息获取。理论分析与仿真结果表明,与现有的MUSIClike窃密算法相比,主轴投影法的计算复杂度低5~8个数量级,抗噪声性提升6dB^10dB。 刘璐 金梁 黄开枝关键词:人工噪声 均匀散射环境中物理层安全密钥容量分析 被引量:2 2016年 物理层安全密钥容量受信道测量时差、终端移动和加性噪声等因素影响,在均匀散射环境中定量分析了上述因素对密钥容量的影响。在分析含噪窄带信道参数的时域统计特性的基础之上,推导了密钥容量时域闭式解,并且分别在均匀散射和非均匀散射环境中验证了推导结果的正确性和适用性。 王旭 金梁 刘璐 李明亮 黄开枝关键词:物理层安全 多天线中继系统中人工噪声辅助的安全波束成形 被引量:7 2014年 针对放大转发中继系统中转发信息易被窃听者截获的问题,提出了在中继节点处采用人工噪声辅助的安全波束成形方法。该方法以系统的安全速率最大化(SRM,secrecy rate maximization)为目标,在中继节点的总功率和单个天线功率受限情况下,联合设计最优的中继波束成形矩阵和人工噪声协方差矩阵。由于该SRM问题非凸,设计了双层优化算法,其中采用一维搜索解决外层优化问题,采用半定松弛及内点法解决内层优化问题。理论推导证明,内层优化问题总存在秩为1的最优解,即所采用的松弛技术是紧的。仿真结果表明所提的方法可以显著提高系统的安全性能。 张立健 金梁 刘璐 罗文宇关键词:放大转发 人工噪声 波束成形 半定规划