基于神经网络的物理层安全技术研究

发布时间：2023-08-13 19:44

　　由于无线通信系统中的信号传输的开放性,非期望接收机也能获得传输的信号。保密信息的安全是无线通信系统中的一个关键问题。随着信号处理技术和信道编码技术的发展,在物理层实现信息的安全传输成为可能。多天线波束赋形和人工噪声辅助技术是实现物理层安全的重要技术手段。本文对神经网络在物理层安全信号处理中的应用进行研究,分别利用神经网络实现自适应安全波束赋形和全双工合法接收端信号合并与自干扰消除。论文的主要工作如下:1.研究多输入单输出系统中利用神经网络实现信号和人工噪声波束赋形的方案。将常规波束赋形方案中信道估计、信道状态信息反馈、波束赋形设计三个过程合并为一个利用线性神经网络的反向训练过程。利用信道的互易性,由合法接收端发送训练序列,训练发送方实现保密信号和人工噪声波束赋形的神经网络。对误比特率和保密速率进行仿真和分析,仿真结果表明所提方案的可行且有效,方案的安全性能非常接近理想信道状态信息条件下的常规安全波束赋形方案的性能,而实现复杂度显著降低。2.研究单输入多输出系统中,利用神经网络实现全双工合法接收端自干扰消除和信号合并的方案。合法接收端在接收信号的同时发送人工噪声干扰窃听者,但人工噪声也会...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 物理层安全
        1.2.2 全双工技术
        1.2.3 神经网络
        1.2.4 需进一步研究的问题
    1.3 论文主要工作及章节安排
第2章 物理层安全、全双工技术与神经网络简介
    2.1 物理层安全
        2.1.1 物理层安全中的信息论基础
        2.1.2 物理层安全技术
    2.2 全双工技术
    2.3 神经网络
        2.3.1 神经网络的基本概念
        2.3.2 线性神经网络
    2.4 本章小结
第3章 基于线性神经网络的物理层安全波束赋形方案
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 线性神经网络波束赋形
    3.4 仿真结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 全双工接收端基于神经网络的信号合并和自干扰消除
    4.1 引言
    4.2 系统模型
    4.3 基于线性神经网络的信号合并器和自干扰重构器的设计
        4.3.1 信号合并器
        4.3.2 自干扰重构器
    4.4 保密速率分析
        4.4.1 可达保密速率
        4.4.2 Eve信号处理方案
    4.5 仿真结果与分析
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 下一步的研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3841824