全双工大规模MIMO异构网络频谱效率分析及优化

本文研究全双工大规模多输入多输出（multiple-input-multiple-output, MIMO）异构网络。推导了采用迫零（zero-forcing, ZF）预编码/检测方案的上下行渐近信干噪比（signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR）的闭合表达式。根据理论分析,提出了基于几何规划（geometric programming, GP）的功率控制方案和基于部分用户选择（partial users selection, PUS）的跨层干扰消除方案,改善系统频谱效率。仿真结果表明,与传统方案相比本文提出的功率控制方案和跨层干扰消除方案能够显著提升异构网络的频谱效率。      

基于量子噪声随机加密的抗截获传输方案

为解决光缆网端到端安全传输问题，提出了一种基于量子噪声随机加密（Quantum Noise Randomized Cipher,QNRC）的抗截获传输方案。首先介绍了QNRC的加密原理和实现方法；其次采取光域解密、相干检测的方法，通过实验实现了50 km传输距离下10 Gbit/s速率的PSKQNRC安全传输系统。实验结果表明，所提方案具有较强的可行性，能够保证合法收发双方以较高的安全性完成高速传输。     

Nakagami-m信道下全双工解码转发中继中断概率分析

研究存在残余自干扰（residual self-interference, RSI）条件下全双工解码转发中继的中断概率性能。在Nakagami-m信道下,推导了多跳解码转发（multi-hop decode-and-forward,MH-DF）策略和选择解码转发（selected decode-and-forward,SDF）策略的端到端中断概率闭合表达式和渐近表达式,分析了两种策略的可达分集度。结果显示,MH-DF策略的可达分集度为0,SDF策略的可达分集度由信道成型因子和中继功率伸缩方案决定。相比于MH-DF策略,SDF策略具有更优的中断概率性能和抗自干扰能力。      

基于空间波束不变性的升空平台大规模MIMO导频攻击检测与消除方法

针对升空通信平台大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统中在通信接入阶段遭受导频攻击引入的信息泄露问题,提出了一种基于空间波束不变性的导频接入攻击检测与消除方法。该方案基于用户空间波束域信道结构特征,在缺少信道先验信息的条件下使用点排序簇结构（Ordering Points to Identify the Clustering Structure,OPTICS）聚类算法,分离提取接入攻击与合法用户的波束域信道,消除接入攻击导致的信号损伤,实现合法用户信号安全传输。仿真结果表明,所提方案能够有效降低导频接入攻击对系统安全传输的影响。     

机会全双工/双向中继策略

传统双向中继（Two-way relaying,TWR）策略在信道和数据速率非对称性条件下性能较差。本文提出一种机会全双工/双向中继策略,提高无线中继系统在信道和数据速率非对称条件下的中断概率性能。以最优中断概率为准则,将机会全双工/双向中继策略建模为传输时间分配问题,给出了机会全双工/双向中继策略最优时间资源和中继功率分配方案。仿真结果表明,与传统的全双工中继（Full-duplex relaying,FDR）和双向中继（TWR）比较,所提策略能够获得更好的中断概率性能。