【摘 要】
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随着物联网的高速发展,激增的无线设备造成无线通信系统的频谱资源匮乏。环境反向散射通信（Ambient Backscatter Communication,Am BC）和非正交多址接入（Nonorthogonal Multiple Access,NOMA）是提高物联网频谱效率的重要技术,将两者结合能够缓解频谱资源短缺的问题。同时,在实际的通信场景中,由于组件的不匹配和制造的非理想性,收发器的结构必定
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随着物联网的高速发展,激增的无线设备造成无线通信系统的频谱资源匮乏。环境反向散射通信（Ambient Backscatter Communication,Am BC）和非正交多址接入（Nonorthogonal Multiple Access,NOMA）是提高物联网频谱效率的重要技术,将两者结合能够缓解频谱资源短缺的问题。同时,在实际的通信场景中,由于组件的不匹配和制造的非理想性,收发器的结构必定会存在与射频前端相关的损伤,其中同相/正交相位失衡（In-phase/Quadrature-phase Imbalance,IQI）造成了收发器的主要损伤。因此,研究IQI下基于反向散射的协作NOMA系统的性能具有重要意义。此外,反向散射通信系统的无源特性使得确保反向散射的安全性成为一项挑战。因此,亟需研究基于反向散射的协作NOMA通信系统的物理层安全（Physical Layer Security,PLS）性能。针对基于反向散射的协作NOMA（Backscatter-Based Cooperative NOMA,BCNOMA）系统,在系统通信节点的射频前端受到IQI影响的场景下,推导了BC-NOMA方案的中断概率、平均速率的准确表达式以及高信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）下中断概率的渐进表达式,并与无协作NOMA（Non-Cooperative NOMA,NC-NOMA）方案进行了对比。蒙特卡洛仿真验证了理论分析的准确性,仿真结果表明,IQI导致系统中断概率增加、平均速率减小,并且BC-NOMA系统性能优于NC-NOMA系统。针对基于反向散射的协作NOMA（Backscatter-Based Cooperative NOMA,BCNOMA）系统,在窃听者与合法用户具有相同解码能力的场景下,推导了BC-NOMA方案的安全中断概率（Secrecy Outage Probability,SOP）的准确表达式,以及高信噪比下SOP的渐进表达式。蒙特卡洛仿真验证了理论分析的准确性,仿真结果表明:1)当基站发射功率增加时,BC-NOMA系统中合法用户的SOP减小;2)当近用户的功率分配因子增加时,BC-NOMA系统中近用户的SOP减小,远用户的SOP增加;3)当目标安全速率增加时,BC-NOMA系统中合法用户的SOP增加。
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传统底泥固化稳定化技术中掺加水泥,固化成本较高,而且底泥固化后回用于土壤,环境友好性差。探索农村就地可取、低成本、环境友好的固化稳定化材料,可促进农村河道污染底泥资源化利用。本研究首先优选了固化效果最佳的矿物质材料及胶凝剂材料;在此基础上,通过单因素及响应面优化试验探究了固化材料的最佳掺量配比。同时,对固化材料与底泥之间的固化反应机理进行了探究,并对固化剂的生态安全稳定性及经济效益进行了综合评价。
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