大规模MIMO系统中基于大维理论的窃听行为检测算法

发布时间：2023-03-03 23:50

　　大规模MIMO(multiple-input multiple-output)系统是未来5G移动网络中必不可少的技术之一,从一开始的单天线MIMO、多天线MIMO发展到现在的大规模MIMO。大规模MIMO技术通过使用很多的接收和发射天线,大大增加了移动网络的空间复用能力,并且达到了较高的频谱和能源效率。但是,因为移动网络信道是开放的,大规模MIMO技术存在着一些安全风险,比如用户信号窃听和信息泄露等问题。本论文旨在研究能检测出大规模MIMO系统中主动窃听行为的算法。本论文主要研究了两种不同情况下的检测窃听的方法:在合法用户数量较多时,利用Silverstein方程,找到样本协方差阵特征值的理论端点值,设置检验统计量,计算假设检验的拒绝域,从而判断是否存在窃听;在合法用户数量很少,即协方差阵是Spiked矩阵模型时,本文利用基于随机矩阵理论改进的MDL(Minimum Description Length)准则和噪声M-P(Mar?enko-Pastur)律两种方法进行信源数估计,估计出系统存在的非噪声个数,与原假设的合法用户信号个数进行比较,来判断是否存在窃听。在进行模拟实验时,发现S...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 国内外研究情况
        1.3.1 国内外主要研究现状
        1.3.2 国内外研究现状分析
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 预备知识
    2.1 MIMO系统分类
        2.1.1 点到点MIMO
        2.1.2 多用户MIMO
    2.2 随机矩阵理论知识
        2.2.1 随机矩阵基础
        2.2.2 随机矩阵理论定理
    2.3 本章小结
第3章 合法用户数量较多的窃听行为检测法
    3.1 检验问题与频谱分析
        3.1.1 假设检验问题
        3.1.2 频谱分析
    3.2 构建检验统计量
    3.3 模拟实验及结果分析
    3.4 本章小结
第4章 Spiked矩阵模型窃听行为检测法
    4.1 基于随机矩阵和信息论准则的信源数估计法
        4.1.1 信息论准则
        4.1.2 改进的MDL方法
        4.1.3 模拟实验及结果分析
    4.2 基于M-P律的信源数估计法
        4.2.1 噪声M-P律与特征值分布
        4.2.2 预警概率模拟
    4.3 两种方法的对比
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3753339