MIMO竊聽信道下的空時編碼研究與設計.pdf

1、無線通信的廣播特性使得無線網(wǎng)絡缺乏物理邊界，而這種沒有物理連接的無線通信對于竊聽者來說是開放的，無線通信物理層的安全已經(jīng)成為通信系統(tǒng)安全性的一個關鍵問題。傳統(tǒng)的安全機制是基于計算復雜度的安全體系，該體系的設計思路是加密算法破譯所需的運算能力大于竊聽者實際運算能力。隨著現(xiàn)代計算機運算速度等性能的不斷提升以及竊聽者的運算能力存在極大的不確定性，基于計算復雜度的安全機制被竊聽者破解的風險正在逐漸加大。物理層安全技術可作為傳統(tǒng)安全機制的重要輔助

2、，也可獨立形成一套基于信息論的安全體系。本論文針對MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系統(tǒng)并結合信息理論，研究信號發(fā)射前的預編碼技術，以強化物理層傳輸?shù)陌踩??？諘r編碼是一組實用的信號設計技術旨在接近理論極限MIMO信道的容量?？諘r編碼的基本原理和相關MIMO信號處理很快就演變成一個無線通訊的最有活力的領域。
　　該論文中以空時編碼的性能研究以及擴展型的正交空時碼在MIMO wiretap cha

3、nnel下的安全性能為研究對象。本論文接著研究了Wyner竊聽信道邏輯模型。Wyner介紹了竊聽通道，其中發(fā)射端在存在竊聽者的情況下通過主信道向合法接收者發(fā)送保密信息，竊聽者通過竊聽信道實現(xiàn)竊聽。Wyner曾經(jīng)證明過如果竊聽端的信道相比于主信道更差的情況下，合法接受端可以以不需要公共密鑰的形式接收保密信息，從而秘密容量就可以實現(xiàn)。實際上竊聽者的信道不一定比合法接收者的信道性能更差。如何設計建立合法通信雙方的信道比竊聽者的信道性能更好的信

4、道模型將是實現(xiàn)無條件秘密通信的重要問題。這也是該論文將要解決的問題。
　　為了確保在 MIMO信道上的全速率全分集優(yōu)勢，本文研究了擴展型正交空時分組碼。為了進一步提高接收端信噪比 SNR，本文研究了2比特反饋方案的擴展型正交空時分組碼。在該論文中，首先本文歸納了擴展型的正交空時塊碼并將其應用到雙向 MIMO wiretap channel中。然后基于歸納化擴展型正交空時塊碼，本文提出了一個簡單的部分反饋方案?；跉w納化的擴展型正交