无线协作中继网络的物理层安全传输方案研究

发布时间：2022-10-22 16:36

　　近年来,无线通信技术不断发展,给人们的工作生活带来了极大的便利。但由于无线信道的开放性,信息在传输过程中易受到非法用户的窃听及干扰。通常,信息安全是通过高层加密体制加以保障的,但随着计算机运算能力的日益强大,传统加密体制已经不能满足当前无线通信网络的安全需求。近年来,物理层安全技术通过利用无线信道本身的特性使窃听者无法正确解码,从而保证信息的安全传输,被认为是一种很有潜力的安全技术。在物理层安全领域常采用协作中继技术,它不仅可以扩大网络覆盖范围和提高数据传输速率,还可以提高无线通信网络的安全性能,成为当前无线通信技术的研究热点之一。因此,本文从协作中继网络的通信安全问题入手,对其安全传输方案进行了研究,主要工作如下:研究了中继节点不可信时,协作中继网络的安全传输方案。针对协作中继网络中同时存在不可信中继与窃听者的场景,分别研究了三种物理层安全传输方案,即协作干扰方案、双向中继方案与轮流中继方案。首先建立协作干扰方案的网络模型,通过设置干扰节点发送人工干扰信号降低不可信中继与窃听者的信噪比,推导得到了系统安全中断概率的闭式表达式,并进行仿真分析。仿真结果表明,相比于无干扰方案,协作干扰方... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及结构安排
2 背景知识
    2.1 物理层安全
        2.1.1 经典模型
        2.1.2 部分性能指标
    2.2 协作中继网络
        2.2.1 中继工作模式
        2.2.2 中继转发方式
        2.2.3 中继的单向/双向转发
        2.2.4 可信中继窃听模型
        2.2.5 不可信中继窃听模型
    2.3 本章小结
3 中继不可信的安全传输方案
    3.1 协作干扰方案
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 性能分析
        3.1.3 仿真结果
        3.1.4 小结
    3.2 双向中继方案
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 性能分析
        3.2.3 仿真结果
        3.2.4 小结
    3.3 轮流中继方案
        3.3.1 系统模型
        3.3.2 性能分析
        3.3.3 仿真结果
        3.3.4 小结
    3.4 本章小结
4 中继可信的安全传输方案
    4.1 系统模型及传输方案设计
        4.1.1 系统模型
        4.1.2 传输方案设计
    4.2 中继选择及系统性能分析
        4.2.1 中继选择
        4.2.2 系统性能分析
    4.3 仿真结果
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于协作干扰的全双工中继系统混合安全传输协议[J]. 周巍,高锐锋,吉晓东,包志华.  电信科学. 2017(01)
[2]不可信无线中继网络中基于用户选择的安全通信研究[J]. 邓单,周雯.  电子学报. 2017(07)
[3]无线信道中多天线系统的物理层安全技术研究[J]. 王喜,张子平,柴新代.  通信技术. 2017(01)
[4]Physical Layer Security in MIMO Wiretap Channels with Antenna Correlation[J]. Gangcan Sun,Zhuo Han,Jingbo Jiao,Zhongyong Wang,Dagang Wang.  中国通信. 2017(08)
[5]基于中继间干扰消除的轮流转发系统安全传输方案[J]. 邹羿,黄开枝,康小磊.  通信学报. 2017(09)
[6]窃听多天线的多用户调度安全性能分析[J]. 冯友宏,岳雪峰,杨志,王启蒙,李琦琦.  无线电通信技术. 2018(03)
[7]多天线携能通信系统中的物理层安全研究[J]. 张子平,郭道省,张邦宁.  无线电通信技术. 2018(01)
[8]全双工加扰的非可信中继系统的渐近性能分析[J]. 赵睿,谭星,李元健,贺玉成,李春国.  通信学报. 2018(09)
[9]基于中继联合优化选择的物理层安全方案[J]. 王少迪,高宝建,张育铖,赵泽.  计算机工程. 2019(02)
[10]放大转发两跳中继系统的能效和谱效研究[J]. 桂纾,仇润鹤.  通信技术. 2019(04)



本文编号：3696458