方 冰, 韩 冰

(陆军指挥学院, 江苏 南京 210045)

0 引 言

近年来,无线携能通信[1-2]由于能够为用户端设备提供额外的自由度而备受关注,广泛应用在无线中继网络[3-4],认知无线网络[5-6],无人机通信[7-8],物联网[9-10],非正交多接入系统[11-12]等,特别是在与多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)无线通信的结合上[13-14]。对于这一新兴的无线携能通信技术,其开发难点在于设计同时具有信息解调和能量采集功能的用户接收机。迄今为止,共有两种实用的接收机可供使用,一种采用时间分配的方式,用户接收机分时工作在信息解调或能量采集模式上;另一种采用功率分配的方式,用户接收机把接收到的射频信号分成两个子流,利用其中的一个子流解调信息,而同时利用另外一个子流采集射频能量。

由于无线传输的天然开放性特点,无线携能通信系统,同其他无线通信系统一样,容易受到恶意窃听的威胁[15-20]。而且,为了提高射频能量的传送效率,在实际的系统运行中,能量接收机通常比信息接收机具有更好的信道条件以利于射频能量的传送。因此,当能量接收机不按预定计划采集射频能量,而是试图窃听传送给其他用户接收机的信息时,该能量接收机就构成了其他用户接收机的潜在窃听者。为有效应对MIMO无线携能通信系统中的信息安全传输问题,人们经常采用人工噪声辅助的预编码方案[6]。通常,在MIMO无线通信系统中采用人工噪声辅助的预编码方案是为了获取更好的物理层安全性能。……