无线通信中的协作干扰技术研究

发布时间：2022-01-02 11:36

　　在无线通信技术的发展历程中,数据传输的安全性已经占有越来越重要的地位。无论是人们的日常生活比如利用手机进行通信,还是军事通信中的窃听与反窃听,都体现着安全性的关键作用。传统的确保安全性的方式依赖于密码学保护机制,通过在网络协议栈的上层对数据使用密钥加密算法进行加密。然而,密钥加密算法往往意味着繁杂的密钥分配、管理、更新,这会带来很大的开销;而且随着硬件技术的发展,窃听设备的计算能力已经越来越强,这也为密钥加密算法带来了局限性。物理层安全技术作为传统密码学技术的替代和补充便应运而生了。物理层安全技术利用无线信道的随机性,通过合理的设计预编码方案、功率分配方案等,使得窃听者收不到或者收到极少的有用信息,从而确保无线通信的安全。协作干扰技术是物理层安全技术中的关键技术之一,其借助协作中继发送人为的干扰信号,干扰窃听者,从而降低了窃听信道的链路质量。本文主要对协作干扰技术做重点介绍,主要研究两种情形下物理层安全保密通信技术:首先是非协调方式下的物理层安全技术。其主要思想是利用中继“非协调”的发送干扰信号干扰窃听者,降低窃听者链路质量,达到安全通信的效果。这里的“非协调”体现在中继之间不共享信道... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 物理层安全概述
    1.3 协作干扰技术的发展
    1.4 论文的主要研究内容安排
第二章 物理层安全技术基础
    2.1 引言
    2.2 物理层安全技术
        2.2.1 物理层安全理论基础
        2.2.2 物理层安全的常见性能指标
    2.3 协作通信技术
        2.3.1 协作中继方式
        2.3.2 协作干扰方式
    2.4 本章小结
第三章 基于非协调式协作干扰的物理层安全技术
    3.1 引言
    3.2 多天线中继的非协调式协作干扰技术
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 噪声归零方案
        3.2.3 最优噪声方案
        3.2.4 噪声归零方案与最优噪声方案的关系
        3.2.5 中断概率的研究
        3.2.6 仿真结果分析
    3.3 单天线中继的非协调式协作干扰技术
        3.3.1 引言
        3.3.2 系统模型
        3.3.3 全局信道状态信息下的保密速率最大化问题
        3.3.4 仿真结果分析
    3.4 基于最优中继选择的噪声归零方案
        3.4.1 系统模型
        3.4.2 最优中继选择的方法设计
        3.4.3 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 基于非完美信道状态信息的物理层安全技术
    4.1 引言
    4.2 常规情形非完美信道状态信息的研究
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 鲁棒性安全传输方案
        4.2.3 仿真结果分析
    4.3 大规模MIMO系统非完美信道状态信息的研究
        4.3.1 系统模型
        4.3.2 两种非完美CSI模型
        4.3.3 非完美CSI下遍历保密容量的推导
        4.3.4 采取信道预测的性能分析
        4.3.5 仿真结果分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]协作通信中一种中继节点选择方案的设计[J]. 赵玉丽,郭丽,朱志良,于海.  计算机应用. 2015(01)
[2]无线通信物理层安全方法综述[J]. 胡爱群,李古月.  数据采集与处理. 2014(03)
[3]协作干扰技术的提出、现状和未来展望[J]. 龙航,王静,张月莹,王文博.  电信科学. 2013(01)



本文编号：3564104