中繼聯(lián)合直達(dá)影響下多用戶協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的安全通信.pdf

1、無(wú)線通信系統(tǒng)的信息傳輸具有廣播特性，使得私密信息很容易被竊聽(tīng)者竊取，引發(fā)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。如何保證無(wú)線信息的安全傳輸，是物理層安全通信的關(guān)鍵問(wèn)題。協(xié)作干擾技術(shù)的出現(xiàn)，為這一問(wèn)題的解決提供了新的思路。在多中繼的協(xié)作通信系統(tǒng)中，利用中繼選擇技術(shù)選取信道質(zhì)量較好的中繼集協(xié)作通信，能有效減少系統(tǒng)開(kāi)銷和提高系統(tǒng)的保密性能。在多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系統(tǒng)中，采用人造噪聲技術(shù)能在不影響目標(biāo)用

2、戶信道質(zhì)量的前提下有效地劣化竊聽(tīng)信道質(zhì)量，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性能。
　　本文首先對(duì)中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)和物理層安全通信進(jìn)行了闡述，介紹了協(xié)作中繼的原理和常見(jiàn)的中繼模式。然后引入物理層安全通信概念，介紹了竊聽(tīng)模型、物理層安全的性能指標(biāo)、安全編碼技術(shù)、協(xié)作干擾技術(shù)和基于無(wú)線信道特性的安全技術(shù)，其中著重對(duì)協(xié)作干擾技術(shù)中的人工噪聲技術(shù)和中繼選擇技術(shù)進(jìn)行了論述。
　　針對(duì)中繼聯(lián)合直達(dá)影響下的多用戶協(xié)作網(wǎng)絡(luò)在解碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Fo

3、rward，DF)模式和放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify-and-Forward,AF)模式下的安全性能問(wèn)題，設(shè)計(jì)出最優(yōu)中繼用戶選擇策略，給出系統(tǒng)保密中斷概率的閉式表達(dá)式和高主竊比(Main-to-Eavesdropper Ratio,MER)下的漸進(jìn)表達(dá)式，對(duì)系統(tǒng)的保密容量和保密中斷概率進(jìn)行了仿真。分析仿真結(jié)果，我們得知中繼聯(lián)合直達(dá)的多用戶DF協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的分集階數(shù)與目標(biāo)用戶數(shù)量和DF中繼數(shù)量有關(guān)，與竊聽(tīng)用戶數(shù)量無(wú)關(guān)，而中繼聯(lián)合直達(dá)的多用戶AF協(xié)