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Matlab代码实现中断概率-泛化部分中继系统的保密性能分析...

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简介:
本研究利用MATLAB实现了对中断概率下的中继系统保密性能进行量化分析,特别关注于其在不同通信环境中的泛化能力。通过详尽的仿真测试,揭示了密钥交换机制与信号传输效率之间的关联性,并提出了一种优化策略以增强系统的抗干扰能力和数据安全性。 在这篇文章中,我们提出了一种通用的部分中继选择(PRS)协议以增强协作认知无线电网络(CRN)的保密性能,在SOP和NSC的概率方面表现更优。在该方案下,当存在多个辅助窃听者及PU时,源节点通过多个潜在的中继与目标进行通信。基于源-中继信道状态信息(CSI),选择一组潜在的中继,并从中随机选取一个使用RF技术将数据转发至目标。 文章考虑了两种情况下的中继选择方法:一种是窃听链路的CSI已知,另一种未知。为了评估协议性能,推导出了精确和渐近SOP及NSC闭式表达式以及在瑞利衰落信道上的全中继选择(FRS)协议相应结果。 最后进行了蒙特卡洛模拟以验证理论分析准确性,并证实通过适当设计潜在的中继数量可以提升PRS协议性能。

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    本研究利用MATLAB实现了对中断概率下的中继系统保密性能进行量化分析,特别关注于其在不同通信环境中的泛化能力。通过详尽的仿真测试,揭示了密钥交换机制与信号传输效率之间的关联性,并提出了一种优化策略以增强系统的抗干扰能力和数据安全性。 在这篇文章中,我们提出了一种通用的部分中继选择(PRS)协议以增强协作认知无线电网络(CRN)的保密性能,在SOP和NSC的概率方面表现更优。在该方案下,当存在多个辅助窃听者及PU时,源节点通过多个潜在的中继与目标进行通信。基于源-中继信道状态信息(CSI),选择一组潜在的中继,并从中随机选取一个使用RF技术将数据转发至目标。 文章考虑了两种情况下的中继选择方法:一种是窃听链路的CSI已知,另一种未知。为了评估协议性能,推导出了精确和渐近SOP及NSC闭式表达式以及在瑞利衰落信道上的全中继选择(FRS)协议相应结果。 最后进行了蒙特卡洛模拟以验证理论分析准确性,并证实通过适当设计潜在的中继数量可以提升PRS协议性能。
  • 基于Matlab选择方案评估
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    本代码利用MATLAB进行中断概率分析,并评估不同中继选择策略在无线通信中的性能,适用于科研与教学。 为了应对认知无线传感器网络(CR-WSN)中的能量限制及频谱稀缺问题,本段落提出了一种底层解码与转发的中继方案。在这种方案下,受能约束的小型源节点以及中继节点能够从多天线功率信标收集能源,并利用这些能源将信息从前端传递到目的地。 基于时间切换接收器架构,文中探讨了三种不同的中继协议:混合部分中继选择(H-PRS)、常规机会中继选择(C-ORS)和最佳机会中继选择(B-ORS),以在最大干扰限制以及收发设备硬件损伤共同影响下提升系统的整体性能。 为了评估并比较这些方案的效果,我们推导了中断概率(OP)与吞吐量(TP)的精确渐近闭式表达。通过这种方式,我们可以深入理解所提出的协议如何对瑞利衰落信道上的系统表现产生影响。最后,仿真结果验证了理论分析的有效性。 使用工具:MATLAB版本9.1 (R2016b);操作系统:Windows 7 这项研究得到了韩国能源技术评估与规划学院(KETEP)“能源技术人力资源”的支持。
  • NOMA_Outage.rar_NOMA吞吐量及
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    本资源探讨了非正交多址接入(NOMA)系统的性能,着重于其在不同场景下的吞吐量和中断概率分析。通过理论模型与仿真结果,深入研究NOMA技术的有效性及其在网络中的应用潜力。适合通信工程领域的研究人员和技术爱好者参考学习。 NOMA系统计算用户中断概率和系统吞吐量。
  • Nakagami信道下MATLAB安全
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    本文利用MATLAB工具对Nakagami信道环境下的通信系统进行研究,重点分析了在不同参数设置下系统的安全中断概率,为无线通信的安全性优化提供了理论依据。 在无线通信领域,信号传输的质量受到各种环境因素的影响。其中Nakagami-m信道模型是一种广泛用于描述多径衰落效应的理论模型,能够覆盖从Rayleigh(m=1)到Rician(m趋于无穷大)等多种信道条件。 本主题主要探讨的是在Nakagami-m信道环境中如何利用MATLAB进行安全中断概率的计算与分析。安全中断概率是通信系统中的一个关键性能指标,衡量了信息传输的安全性,在无线通信中通常涉及物理层安全性、信息论保密性和抗干扰能力等。 使用MATLAB计算Nakagami-m信道下的安全中断概率需要经历以下步骤: 1. **建立信道模型**:在MATLAB环境中创建符合Nakagami-m分布的随机变量,以模拟信道衰落。参数m决定了多径特性,值越大表示接近无衰落Rician信道。 2. **计算SINR(信号与干扰加噪声比)**:接收端的SINR是决定通信质量的关键因素,在特定传输功率和干扰环境下需进行相应计算。 3. **安全中断概率公式应用**:基于累积分布函数(CDF),通过Pout = Pr(SINR ≤ γ)来表示,γ为中断门限值。 4. **数值积分与仿真**:利用MATLAB的`quad`或`integral`等函数执行复杂积分计算,并进行大量随机模拟以获取不同m和γ下的概率分布情况。 5. **性能分析**:通过绘制安全中断概率随m和γ变化的关系曲线,直观展示系统在各种信道条件下的安全性。同时可考虑采用自适应调制编码或功率控制等策略来改善结果。 6. **优化与应用**:根据上述分析调整传输方案、选择最优的参数组合以增强Nakagami-m信道环境中的通信安全性能。 整个过程涉及定义分布参数,生成随机数序列并计算SINR值。通过统计低于中断门限比例的方式获取安全中断概率,并可能需要多次迭代来确保结果准确性。 总之,此课题结合了信道模型、概率理论及MATLAB编程技术,对于提升无线通信系统的可靠性和安全性具有重要意义。
  • 无线协作网络最佳选择策略及其
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    本文探讨了在无线协作网络环境中,提出并分析了一种优化中继节点选择的策略,并对其中断概率进行了深入研究。通过理论推导与仿真验证相结合的方法,展示了该策略的有效性和优越性,为提高无线通信系统的性能提供了新的思路和方法。 从物理层安全的角度来看,在含有协作中继的通信网络中选择最优中继来传递信息可以有效提升系统性能。本段落讨论了在存在多个单天线窃听用户的多通系统中的最佳方案,并分别分析了采用“放大-转发”(AF)协议和“解码-转发”(DF)协议的情况,同时对比了直接传输的场景。理论分析与结果表明,在这两种协议下选择最优中继能够显著提高系统的安全性与性能。
  • MATLAB线判别
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    本文章将详细介绍如何在MATLAB环境中编写和运行用于执行线性判别分析(LDA)的代码。通过实际示例展示数据预处理、模型训练及结果解释,帮助读者掌握LDA算法的应用技巧。 使用MATLAB实现的线性判别分析代码包含详细的输入、输出以及关键代码注释,并附有示例说明。该代码已经过验证确认正确无误。
  • Matlab-Harvest-to-Transmit-Cognitive-Multi-hop-Networks...
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    本研究利用MATLAB实现了认知多跳网络中从采集到传输过程中的中断概率计算方法,适用于能量收集型无线通信系统分析与优化。 本段落提出了一种路径选择协议以增强收获到传输(HT)多跳协作认知无线电网络在有窃听者情况下的中断性能。该协议通过选取次级源与目标之间的一条可用路径来传送数据,同时要求这些节点从环境信标中收集能量用于数据传输,并调整其发射功率以满足主用户(PU)的干扰限制并防止次要窃听者的攻击。 为了评估方案的有效性,在瑞利衰落信道上推导了端到端中断概率(OP)的确切和渐进闭合表达式。通过蒙特卡洛模拟验证理论分析结果,使用MATLAB版本9.1(R2016b)在Windows 7操作系统下完成。 这项研究得到了韩国能源技术评估与规划研究所(KETEP)能源技术人力资源计划的支持,并获得了大韩民国贸易的资助。
  • Python矩阵解(PMF)
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    本篇文章详细介绍了如何使用Python语言实现概率矩阵分解(PMF)算法,并提供了完整的代码示例。适合希望深入理解推荐系统原理的技术爱好者和从业者参考学习。 压缩包包含概率矩阵分解的Python代码实现以及Movielens数据集,方便进行实验操作。
  • LTESC-FDMA
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    本研究探讨了在LTE通信标准下,SC-FDMA系统的设计、实现及其性能评估,深入分析其技术特点和应用优势。 ### LTE中SC-FDMA系统实现及性能分析 #### 一、引言 随着移动通信技术的不断进步,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)已经成为下一代无线通信系统的核心技术之一。OFDM通过将整个通信信道分割成多个相互正交的窄带子信道,不仅提高了频谱利用率,还增强了系统的抗多径衰落性能。然而,OFDM的一个关键问题是高峰均比(Peak to Average Power Ratio, PAPR),这导致了较高的功放成本和降低了系统功率效率。为解决这一问题,LTE标准引入了一种新的上行链路技术——单载波频分复用接入(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access, SC-FDMA)。本段落旨在介绍SC-FDMA系统的低PAPR实现方式,并分析其性能特点。 #### 二、SC-FDMA基本原理 ##### 2.1 基本概念 SC-FDMA是在OFDM基础上发展起来的一种新型多址接入技术,通过在发射端添加离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)和逆离散傅里叶变换(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)模块来有效降低PAPR。这种技术保留了OFDM的大部分优点,如高数据速率和频谱效率,并且减少了功放成本及延长终端设备电池寿命。 ##### 2.2 工作原理 在SC-FDMA系统中,首先将原始数据通过一系列调制器处理得到调制符号。随后这些符号经过DFT变换进入频域,在此过程中它们被映射到用户分配的特定子载波上。接着通过IDFT将这些符号变回时域信号,并最终通过天线发射出去。相比传统OFDM,SC-FDMA在时域表现为单载波信号,从而降低了PAPR。 #### 三、SC-FDMA与OFDMA对比 ##### 3.1 PAPR性能 SC-FDMA的主要优点在于其能够显著降低PAPR。由于采用了DFT-IDFT变换,SC-FDMA的峰值功率得到有效抑制,在相同发射功率条件下使功放更高效运行。较低PAPR不仅降低了成本还延长了终端设备电池寿命。 ##### 3.2 频谱效率 尽管在PAPR方面表现出色,但SC-FDMA在频谱效率上略逊于OFDMA。这是由于其时域信号连续性导致资源分配不如非连续的OFDMA灵活高效。 ##### 3.3 复杂度与实现 相对于OFDMA而言,SC-FDMA实现了更高的复杂度主要是因为增加了DFT-IDFT模块。然而考虑到PAPR显著改善及对终端设备成本的影响,这种额外复杂度是值得的。 #### 四、仿真与分析 为了验证SC-FDMA性能可以通过计算机仿真评估其在不同信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)条件下的误码率(Bit Error Rate, BER)和频谱效率。通常情况下,在PAPR方面,SC-FDMA优于OFDMA;但在BER及频谱效率上可能略逊一筹。 #### 五、结论 作为一种改进的LTE系统上行链路技术,SC-FDMA得到了广泛应用。通过详细介绍其低PAPR实现原理和方法可以看到尽管在某些性能指标如频谱效率方面不如OFDMA高效,但由于显著降低PAPR的优势使得它成为理想选择。未来研究可以探索如何进一步提高SC-FDMA的性能以满足日益增长的需求。
  • Matlab-拓扑测量广: topological_measures_wide_analysis
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    topological_measures_wide_analysis是基于MATLAB开发的一款工具箱,用于计算和分析网络中的度中心性等拓扑测量值,适用于广泛的网络数据分析场景。 Matlab中的度中心性代码用于计算网络节点的度中心性值。这种分析方法可以帮助理解在网络结构中哪些节点具有较高的连接度,并且是基于每个节点与其邻居节点直接相连的数量来评估其重要性的。在编写或使用此类代码时,确保数据集准确无误并且算法实现正确是非常重要的。