無線物理層安全致力于在無線網(wǎng)絡(luò)的物理層上實現(xiàn)信息流的安全傳輸。隨著無線通信用戶的快速普及和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,無線物理層安全的研究也取得了長足的進(jìn)步。無線物理層安全的一個典型問題,就是在存在竊聽端的情況下,通過優(yōu)化設(shè)計通信系統(tǒng)的參數(shù),來增強(qiáng)和提高系統(tǒng)的安全性。由于無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的復(fù)雜性和過渡性,網(wǎng)絡(luò)也呈現(xiàn)出多樣性的趨勢,無線物理層安全致力于的場景也不盡相同。面對不同的無線網(wǎng)絡(luò)特點和物理層配置,如何有針對性地將物理層安全的概念與之結(jié)合起來,是未來無線通信網(wǎng)絡(luò)亟待解決的問題。本文主要針對多用戶碼分多址(CDMA)和多輸入多輸出(MIMO)無線通信網(wǎng)絡(luò),提出利用多用戶干擾來弱化竊聽者偷聽,增強(qiáng)安全性的無線物理層安全方案。具體地,本文的主要工作和貢獻(xiàn)在于:(1)研究并提出了通過利用多用戶通信系統(tǒng)的多用戶干擾,來弱化竊聽者的偷聽,降低保密信號信息被恢復(fù)的可能性的總體方案。對合法接收用戶,需要同時減弱多用戶之間的干擾,保證發(fā)送端與合法用戶之間的正常通信。對于偷聽者,需要增強(qiáng)用戶之間的干擾,弱化偷聽,實現(xiàn)干擾利用和干擾避讓的統(tǒng)一。(2)針對多用戶碼分多址通信系統(tǒng),在已知竊聽者信道信息的基本假設(shè)下,介紹了通過優(yōu)化多用戶的擴(kuò)頻碼,實現(xiàn)增強(qiáng)系統(tǒng)安全性的保密擴(kuò)頻碼設(shè)計方案。(3)針對多用戶多輸入多輸出通信系統(tǒng),在假設(shè)已知竊聽者信道信息和未知竊聽者信道信息兩種情況下,介紹了通過設(shè)計發(fā)送端和接收端的波束成形和發(fā)送功率,來弱化竊聽者偷聽,提升保密性的方案。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN918
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 物理層安全研究的引入和興起
        1.2.2 多用戶物理層安全的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 本文結(jié)構(gòu)
2 相關(guān)無線通信物理層技術(shù)介紹
    2.1 碼分多址系統(tǒng)概述
    2.2 多輸入多輸出系統(tǒng)概述
3 基于多用戶干擾利用物理安全方法的基本思想
4 碼分多址物理層安全
    4.1 系統(tǒng)模型和問題歸納
    4.2 單用戶碼分多址物理層安全研究
        4.2.1 半正定松弛算法求解(SDR)
        4.2.2 基于瑞利商搜索算法
    4.3 多用戶碼分多址物理層安全方案研究
    4.4 實驗仿真驗證
        4.4.1 單用戶系統(tǒng)的保密擴(kuò)頻碼設(shè)計仿真
        4.4.2 單用戶系統(tǒng)的保密擴(kuò)頻碼設(shè)計仿真
5 多輸入多輸出物理層安全
    5.1 MIMO多用戶系統(tǒng)模型和保密波束成形問題歸納
    5.2 信道已知情況下的保密波束成型設(shè)計
    5.3 信道未知情況下的保密波束成型設(shè)計
    5.4 針對多個保密用戶的可擴(kuò)展性
    5.5 實驗仿真
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 最大信干噪比濾波器數(shù)學(xué)表達(dá)式的證明
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

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本文編號：2835123