认知无线电网络抵御恶意模拟主用户攻击方法的研究

发布时间：2017-04-06 13:17

  本文关键词：认知无线电网络抵御恶意模拟主用户攻击方法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术能够有效地缓解当前频谱资源匮乏的现状,旨在不干扰授权用户(主用户)正常通信的前提下,使得感知用户(CR用户)能够充分利用空闲频谱,以提高频谱的利用率。但与此同时,随着该技术的发展也出现了一系列的安全问题。模拟主用户(Primary User Emulation,PUE)攻击是认知无线电网络物理层中危害较大的一种攻击形式,这种攻击会造成严重的Do S(Denial of Service)问题。目前,研究者对于PUE攻击的研究已经有很多,但大多都是基于位置信息和信号的距离衰弱模型,还缺乏对传统模型的下的PUE攻击抵御机制的研究。所以本文主要针对传统模型下的模拟主用户攻击进行了研究。本文首先对PUE攻击防御的几种关键技术进行了详细分析。分析得出能量检测法是一种系统结构简单、应用比较广泛的非相干检测方法。能量检测的主要优点是不需要知道信号的先验信息。在此基础上,研究学者提出的改进的能量检测算法。通过仿真发现,学者提出的改进的能量检测算法只适用于低信噪比的场景这一结论并不准确,在高信噪比和低信噪比情况下的近似误差也十分接近,因此改进的能量检测算法也完全适用于高的信噪比环境。其次,在传统的信道模型下分析了PUE攻击中的恶意PUE攻击对于整个系统的影响,发现认知系统中存在恶意PUE攻击者时会使系统存在“检测性能上确界”,使得系统检测性能存在瓶颈进而影响授权用户的通信。本文在系统存在攻击者的情况下基于改进的能量检测算法和软融合策略推导出了系统的检测概率和虚警概率之间的关系,并且求出了虚警概率一定的情况下使得系统检测性能最好的最优加权系数矩阵。通过分析发现该加权系数矩阵能有效的抑制恶意模拟主用户信号,增大主用户的信号,并且消除了恶意PUE攻击者给CR系统带来的“检测性能上确界”。仿真结果表明:本文提出的方案能有效的减少恶意PUE攻击者对整个系统性能的影响。
【关键词】：认知无线电网络安全 改进的能量检测器 模拟主用户攻击
【学位授予单位】：云南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 研究背景与现状8-11
• 1.2.1 CR概述8-10
• 1.2.2 频谱感知中的安全问题10-11
• 1.3 本文研究内容和创新点11-13
• 1.3.1 本文研究内容11-12
• 1.3.2 本文主要贡献和创新点12-13
• 1.4 论文篇章结构13-14
• 第二章 认知网络中PUE攻击及其抵御机制的主要技术14-27
• 2.1 引言14
• 2.2 PUE攻击的系统模型14-18
• 2.3 PUE攻击的抵御机制18-25
• 2.3.1 发射机地理位置检测18-22
• 2.3.2 TV网络下的能量检测算法22-23
• 2.3.3 协作检测23-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 改进的能量检测器27-41
• 3.1 传统的能量检测27-28
• 3.2 改进的能量检测算法28-31
• 3.3 仿真与结果分析31-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 抵御恶意模拟主用户攻击的方法41-70
• 4.1 引言41
• 4.2 基于改进的能量检测算法的抵抗恶意模拟主用户攻击的方法41-49
• 4.2.1 系统模型41-42
• 4.2.2 MPUEA对认知系统的影响42-45
• 4.2.3 基于改进能量算法的解决方案45-49
• 4.3 算法和仿真结果分析49-69
• 4.3.1 算法可行性分析49
• 4.3.2 仿真分析49-62
• 4.3.3 仿真具体步骤及程序实现62-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 总结与展望70-72
• 5.1 总结70
• 5.2 展望70-72
• 参考文献72-75
• 附录A75-78
• 附录B78-83
• 攻读学位期间发表的学术论文83-84
• 致谢84

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4 毕志明;匡镜明;王华;;认知无线电技术的研究及发展[J];电信科学;2006年07期

5 田峰;程世伦;杨震;;无线区域网和认知无线电技术2[J];中兴通讯技术;2006年05期

6 王金龙;;认知无线电专题讲座(一) 第1讲 认知无线电[J];军事通信技术;2007年02期

7 刘栋;吴启晖;;认知无线电专题讲座(一) 第2讲 认知无线电技术在军事上的应用探讨[J];军事通信技术;2007年02期

8 梁燕芬;殷瑞祥;;认知无线电技术[J];信息安全与通信保密;2007年03期

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1 李文清;郭宗良;;认知无线电及其军事通信应用研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（上）[C];2009年

2 李俊葶;陈金鹰;刘庆丰;徐广伟;;浅谈认知无线电[A];四川省通信学会2008年学术年会论文集[C];2008年

3 彭开志;杨平;王书诚;;认知无线电在通信系统中应用研究[A];2011船舶电气及通讯导航技术发展论坛论文集[C];2011年

4 李辉;苏泽友;谢伟;;认知无线电综合抗干扰电台设计构想[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（上册）[C];2008年

5 饶毓;曹志刚;;认知无线电技术的标准化进程[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年

6 罗凡;陈金鹰;;认知无线电在震后应急通信中的应用[A];四川省通信学会2008年学术年会论文集[C];2008年

7 周骥;;浅谈认知无线电在军事领域的应用[A];四川省通信学会2010年学术年会论文集[C];2010年

8 郝刚;甘志春;;认知无线电网络安全问题研究[A];2014第二届中国指挥控制大会论文集（下）[C];2014年

9 王斯瑶;付琳;;认知无线电技术[A];四川省通信学会2006年学术年会论文集（一）[C];2006年

10 刘庆丰;陈金鹰;李俊葶;卓有福;;基于认知无线电的高效频谱利用技术[A];四川省通信学会2008年学术年会论文集[C];2008年

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1 黑龙江 王宇宙 编译;认知无线电发展综述[N];电子报;2012年

2 本报记者 卢子月;认知无线电让网络不再拥挤[N];通信产业报;2011年

3 常丽君;避堵走闲，美开发认知无线电上网系统[N];科技日报;2014年

4 ;认知无线电：未来无线通信的重要发展方向[N];人民邮电;2007年

5 江苏泰州市无线电管理办公室 刘浏 窦沛沛;认知无线电整合“闲散”频谱[N];通信产业报;2009年

6 本报记者　郑焕斌;未来通讯 看我独霸[N];科技日报;2006年

7 北京邮电大学WSPN实验室 雷光;认知无线电技术[N];通信产业报;2007年

8 特约撰稿人 吴康迪;日本4G路线明晰 “催熟”新技术[N];通信产业报;2009年

9 四川 杨远清 编译;可检测空闲频带的认知无线电接收器[N];电子报;2013年

10 本报记者 卢子月;无线似水 应需而动[N];通信产业报;2011年

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1 唐星;认知无线电网络机会路由算法的研究[D];武汉大学;2012年

2 贺新颖;基于支持向量机的认知无线电若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年

3 李红岩;认知无线电的若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年

4 裴二荣;认知无线电网络中的资源优化分配的研究[D];电子科技大学;2012年

5 刘超;认知无线电系统关键技术研究[D];南京邮电大学;2013年

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4 左明智;认知无线电网络中会合算法的仿真与改进[D];广东技术师范学院;2015年

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6 张文召;基于粒子群算法认知无线电联合频谱检测研究[D];西南交通大学;2015年

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8 郝万明;协作认知无线电网络中基于能效和谱效的资源分配技术研究[D];郑州大学;2015年

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