第５５卷第２期东北师大学报(自然科学版)Vol．５５No．２２０２３年６月JournalofNortheastNormalUniversity(NaturalScienceEdition)June２０２３[文章编号]１０００Ｇ１８３２(２０２３)０２Ｇ００６２Ｇ０６[DOI]１０．１６１６３/j．cnki．dslkxb２０２１１２１５０００１[收稿日期]２０２１Ｇ１２Ｇ１５[基金项目]国家自然科学基金资助项目(U１９０６２３４);山东省联合基金重点支持项目(U１９０６２３４)．[作者简介]席琳(１９８１—),女,博士,工程师,主要从事无线通信、网络安全、软件工程研究;通信作者:冉静学(１９８１—),男,硕士,高级工程师,主要从事无线通信、网络安全研究．大规模MIMOＧNOMA双向中继认知系统物理层安全研究席琳,冉静学(中央民族大学信息化建设管理处,北京１０００８１)[摘要]针对基于中继辅助传输的认知无线电Ｇ非正交多址(CRＧNOMA)系统中,频谱利用率低及安全性较差的缺点,提出将大规模多输入多输出(MIMO)技术应用到基于双向中继的CRＧNOMA网络中,使两组认知非正交多址(NOMA)用户在双向中继的协助下交换信息．在不完全信道状态信息的约束下,推导出受发射功率、信道估计误差和天线数量影响的安全中断概率的闭合表达式．仿真结果表明,随着中继天线数量的增加,安全中断概率收敛到特定数值,同时可得到复杂度较低且安全性能最优天线数量．[关键词]安全中断概率;大规模多输入多输出;非正交多址;双向中继;不完全信道状态信息[中图分类号]TN９２９．５[文献标志码]A非正交多址(NonＧorthogonalMultipleAccess,NOMA)技术可以提高频谱效率,实现多用户连接,减少延迟[１]．认知无线电(Cognitiveradio,CR)作为另一种提高频谱利用率的技术,也受到广泛关注．将NOMA技术应用到CR网络中既提高了频谱效率又增加了用户接入数量[２Ｇ３]．然而认知无线电非正交多址(CognitiveRadioＧNonＧOrthogonalMultipleAccess,CRＧNOMA)系统中,为保证主用户传输质量,次用户(SecondaryUser,SU)传输功率受限,因而影响其长距离传输．中继作为协作传输的关键技术,能有效解决这一问题[４]．双向中继(TwoＧwayRelay,TWR)在CRＧNOMA系统的协同传输中得到了广泛的应用,克服了单向中继在同一时隙只能接收或发送来自同一方向数据信息流的缺点．为了进一步提高次用户的信噪比,文献[５]研究了底层认知无线网络中的协作双向中继,文献[６]利用双向中继协助多天线次用户传输,有效提高频谱效率和频谱利用率．在此基础上,文献[７]将双向中继应用到NOMA系统,对系统的中断...
