【摘要】：無線網(wǎng)絡安全性是衡量移動通信系統(tǒng)性能的重要指標。物理層安全是利用無線信道的隨機和時變特性,在物理層實現(xiàn)無線信息安全傳輸?shù)募夹g(shù)。大規(guī)模多輸入多輸出技術(shù)具有大幅提高系統(tǒng)能量效率和頻譜效率的優(yōu)勢,利用配備大規(guī)模天線的中繼節(jié)點進行中繼傳輸,可實現(xiàn)在同一頻譜資源下多個用戶對間同時通信,同時也可利用其巨大的陣列增益,實現(xiàn)高安全性的信息傳輸。本文研究在竊聽信道狀態(tài)信息不可獲得的條件下大規(guī)模MIMO中繼系統(tǒng)中的物理層安全方案,論文的主要工作如下。1.研究用戶配備單天線時,大規(guī)模MIMO單向中繼網(wǎng)絡中的多用戶安全傳輸方案。系統(tǒng)模型中用戶間無直接鏈路,需要通過中繼的轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)信息的傳輸,而竊聽節(jié)點與源節(jié)點和中繼節(jié)點間都有直接鏈路,竊聽節(jié)點可以接收到源節(jié)點和中繼發(fā)送的信號。方案中,大規(guī)模MIMO中繼采用低復雜度的最大比合并/最大比發(fā)送處理方案,并配合中繼發(fā)送零空間人工噪聲和目的端的協(xié)作干擾實現(xiàn)多用戶的信息安全傳輸。對保密速率及其在中繼天線數(shù)無限增長時的漸近值進行理論分析。仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)的保密和速率隨中繼天線數(shù)的增長而增長,最終趨于理論漸近上界值;即使竊聽節(jié)點具有理想的多用戶間干擾消除能力,并能同時攔截源節(jié)點和中繼發(fā)送的信號,本方案仍然能獲得可觀保密速率。2.研究用戶配備多天線時,大規(guī)模MIMO雙向中繼網(wǎng)絡中的多用戶安全傳輸方案。同樣考慮竊聽節(jié)點可以攔截第1跳中用戶發(fā)送的信號和第2跳中繼節(jié)點發(fā)送信號的場景。中繼節(jié)點采用放大轉(zhuǎn)發(fā)方式,發(fā)送預編碼和接收干擾消除由用戶完成,通過對合法信道矩陣進行奇異值分解構(gòu)造發(fā)送預編碼矩陣和接收干擾消除矩陣。通過由中繼發(fā)送零空間人工噪聲干擾竊聽節(jié)點。仿真結(jié)果表明,即使在竊聽節(jié)點有理想的干擾消除能力的情況下,本方案仍能進行信息的安全傳輸。
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.3
【圖文】：

但實際通信系統(tǒng)中并一定能滿足該信道間的可靠性差異，提高期望用戶目前常用的物理層安全中的信號處理上是預編碼技術(shù)，核心思想是針對目入信號與預編碼矩陣相乘，調(diào)整發(fā)送方向的擴散，增強期望用戶接收信號送端已知完美 CSI 時，設計波束賦陷對準竊聽節(jié)點，令發(fā)送端與合法接gw 0

士學位論文 第 2 章 物理層安全與大規(guī)�！仃囍械� j 行 i 列的元素，為第 i i 1,2, r 1, , N根接收天線之間的信道系數(shù)。ttT1, ...,NNx 是 Nt個發(fā)送端發(fā)送信號構(gòu)成的矢量；高斯白噪聲，接收信號rrT11 2, , ...,NNy y y y 為y Hx n 信號的互協(xié)方差矩陣為H E ( )xxR xx ，P 為發(fā)送端式tr( ) PxxR 。11h21h

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本文編號：2725703