基于竊聽信道模型的保密傳輸設計與性能分析.pdf

1、無線通信系統(tǒng)具有開放性，隨著通信業(yè)務逐漸豐富，信息安全事故頻繁發(fā)生。計算機性能在不斷提升，導致依賴于計算量和復雜度的上層安全措施越來越不可靠。于是，近年來物理層安全成為一個研究熱點，其本質(zhì)思想是利用無線信道的特性設計編碼方案，使竊聽者無法獲取物理層信息。
　　MIMO技術(shù)被引入以增強物理層安全，以往關于保密性能的分析中，通常假設天線對之間的子信道相互獨立，這個前提條件不符合實際應用情況。此外，在發(fā)送端，傳統(tǒng)的最優(yōu)TAS方案在服務多

2、用戶方面存在不足，并且天線利用率較低。本文基于竊聽信道模型，研究了傳輸系統(tǒng)的保密性能，工作如下：
　　1.介紹了竊聽信道模型，闡述了物理層安全的研究現(xiàn)狀。介紹了MIMO技術(shù)，解釋了天線相關性的成因。講述了利用特征函數(shù)法得到接收信噪比的統(tǒng)計分布。
　　2.設計了SIMO保密傳輸系統(tǒng)，假設信道衰落服從Nakagami-m分布，考慮接收天線相關性，研究了MRC接收機輸出信噪比的統(tǒng)計特性，借此分析了系統(tǒng)保密性能。MATLAB蒙特卡洛

3、仿真結(jié)果表明：（1）保密中斷概率的解析表達式精確可靠；（2）當主信道的平均信噪比較大時，保密性能隨天線相關性的增大而降低；（3）當主信道的平均信噪比較小時，情況與（2）相反；（4）增加接收天線的數(shù)目可提升保密性能。
　　3.依據(jù)次序統(tǒng)計原理提出了qth TAS方案，設計了MIMO保密傳輸系統(tǒng)，推導了qth TAS/co-MRC方案下接收信噪比的概率密度函數(shù)表達式，借此分析了系統(tǒng)保密性能。蒙特卡洛仿真結(jié)果表明：（1）qth TAS方