基于凸优化的稀疏阵列方向调制信号综合算法研究

摘要：

方向调制技术利用多天线发射阵列的空间调制能力在天线端综合出具有方向特性的数字调制信号是近年来物理层安全通信领域研究的热点之一.该文提出一种基于凸优化的稀疏阵列方向调制信号综合算法.首先算法建立以阵列稀疏为目标函数以及方向调制信号不同性能要求为约束的非凸优化问题;然后针对这个非凸问题,给出了两种不同的求解方案:一种基于迭代加权?1算法,但稀疏算法得到的结果可能存在阵元间距小于半个波长的情况;另一种基于混合整数规划,确保稀疏算法得到的阵元间距至少为半个波长;最后在混合整数规划算法的基础上建立以方向调制信号功率利用率为目标的优化问题,优化稀疏阵列方向调制信号发射机的功率利用率.仿真结果表明,相比于与现有的基于均匀等间距直线阵列的方向调制信号综合算法,所提算法在方向调制信号的安全性能、方向调制信号发射机的功率利用率以及阵列的稀疏程度之间具有良好的设计灵活度.

关键词：无线通信、物理层安全、方向调制、凸优化、稀疏阵列

所属期刊栏目：39

分类号：TN92

资助基金：国家自然科学基金61302102, 61271232;江苏省属高校自然科学研究面上项目13KJB510023;国家博士后自然科学基金2013M531390 The National Natural Science Foundation of China61302102, 61271232;The Scientific Research Foundation of the Higher Education Institutions of Jiangsu Province, China13KJB510023;The National Science Foundation for Post- doctoral Scientists of China2013M531390

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2563-2570