窃听环境下协作通信系统的安全性能分析与优化

发布时间：2021-05-18 06:54

　　在无线通信中,传统的加密技术通过高层加密算法,即采用密钥的方式对信号进行加密传输;然而加密算法通常较为复杂。不同于传统加密方法,物理层安全创造性的利用了无线信道的物理特性来确保信号的安全传输,可以有效提高无线通信的安全性。协作通信技术通过在多用户通信环境中共享临近用户的天线,从而获得相应的空间分集,能够有效提高系统的容量。在实际的无线通信中,协作通信结合物理层安全可以很好的保证通信过程的可靠性、有效性以及安全性。本文以降低系统的安全中断概率为目标,分析研究了协作通信在窃听环境下的中继选择和功率分配。具体研究内容如下:在中继选择方面,针对解码转发模式下的协作系统,结合实际通信环境中窃听节点位置不固定的情况,综合考虑了源节点和中继节点均能被窃听的信道模型,分析并给出了被动窃听和主动窃听两种窃听场景下系统安全中断概率的闭式表达式,经过仿真可验证表达式的正确性。在功率分配方面,针对放大转发模式下的协作系统,由合法信道的瞬时信道状态信息引出功率分配因子,利用此分配因子将有限的总发射功率分配给源节点和中继节点。经过仿真可验证通过功率分配同样能够降低系统的安全中断概率,从而提升系统的安全性能。 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究工作和内容安排
        1.3.1 主要研究工作
        1.3.2 内容安排
第二章 协作通信与物理层安全
    2.1 协作通信
        2.1.1 分集技术
        2.1.2 协作通信基础
    2.2 物理层安全
    2.3 性能评价指标
    2.4 本章小结
第三章 窃听信道下的中继选择
    3.1 系统模型
    3.2 中继选择方案
        3.2.1 被动窃听下的中继选择
        3.2.2 主动窃听下的中继选择
    3.3 安全中断概率
        3.3.1 被动窃听下的SOP
        3.3.2 主动窃听下的SOP
    3.4 仿真与分析
    3.5 本章小结
第四章 窃听信道下的功率分配
    4.1 常见功率分配方案
        4.1.1 等功率分配
        4.1.2 注水功率分配
    4.2 系统模型
    4.3 AF协议下的功率分配
    4.4 仿真与分析
    4.5 本章小结
第五章 结束语
    5.1 论文总结
    5.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间公开发表的论文
致谢



本文编号：3193344