發(fā)布時間：2017-05-06 03:01

  本文關(guān)鍵詞：協(xié)同中繼網(wǎng)絡(luò)物理層安全研究與性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著用戶對通信質(zhì)量要求的不斷提升,在增加通信速率的同時保證系統(tǒng)安全性一直是移動通信技術(shù)的重要研究方向。協(xié)同中繼技術(shù)具有提升系統(tǒng)容量、擴大信號可覆蓋范圍以及降低發(fā)射源功率等優(yōu)勢,該技術(shù)成為當(dāng)代的研究熱點,也將成為未來無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而,協(xié)同中繼無線通信網(wǎng)絡(luò)中更加開放的無線資源和更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得信息傳輸?shù)陌踩詫⒚媾R更大的挑戰(zhàn)。物理層安全技術(shù)利用無線信道的空間特性,直接從物理層保障信息傳輸?shù)陌踩浴，F(xiàn)有文獻(xiàn)對協(xié)同中繼網(wǎng)絡(luò)的安全性能分析時存在問題:在較為實際的協(xié)同中繼通信場景中,各節(jié)點難以獲得完全信道狀態(tài)信息,加大安全傳輸方案設(shè)計難度;當(dāng)前研究未同時考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性,不能全面而合理的評價系統(tǒng)性能。本文考慮更為現(xiàn)實的通信場景,設(shè)計了一種高效且低復(fù)雜度傳輸策略。首先,提出一種非可信中繼系統(tǒng)模型,使用有限反饋技術(shù)在發(fā)送端僅知道部分合法信道的信道狀態(tài)信息情況下進行通信。該模型通過在目的節(jié)點發(fā)送人工噪聲干擾信息,并在接收時進行自干擾消除保證安全通信。其次,研究了放大轉(zhuǎn)發(fā)非可信中繼系統(tǒng)下物理層安全性能特性,并推導(dǎo)了相關(guān)安全性能指標(biāo)的閉合表達(dá)式。再次,通過理論分析和Matlab仿真,分析了有限反饋技術(shù)對系統(tǒng)安全性和可靠性的影響,得到了反饋比特數(shù)和發(fā)射天線數(shù)關(guān)于安全中斷概率和接收中斷概率的單調(diào)性。最后,本文提出了一種能同時兼顧系統(tǒng)安全性和可靠性的最優(yōu)反饋比特數(shù)的自適應(yīng)選擇方案。研究結(jié)果表明:在基于有限反饋的非可信中繼通信系統(tǒng)中,通過目的節(jié)點發(fā)送人工噪聲干擾信息,系統(tǒng)獲得正安全容量;隨反饋比特數(shù)的增加,安全中斷概率單調(diào)增加,系統(tǒng)安全性逐漸變差,接收中斷概率單調(diào)減少,系統(tǒng)可靠性逐漸變好;對接收信干噪比設(shè)置合理閾值以選擇適宜的反饋比特數(shù),可以在保證系統(tǒng)可靠性的同時最大化系統(tǒng)安全性。
【關(guān)鍵詞】：物理層安全 有限反饋 非可信中繼 安全中斷概率 傳輸中斷概率
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN918
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 引言8-10
• 1.2 物理層安全技術(shù)發(fā)展背景10-12
• 1.3 協(xié)同中繼網(wǎng)絡(luò)物理層安全研究文獻(xiàn)綜述12-14
• 1.4 研究方法14-15
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第2章 協(xié)同中繼網(wǎng)絡(luò)安全性能技術(shù)研究16-27
• 2.1 基于信號處理的物理層安全傳輸方法16-20
• 2.1.1 基于放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的安全性能分析17-19
• 2.1.2 基于解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的安全性能分析19-20
• 2.2 基于人工噪聲的安全傳輸技術(shù)研究20-23
• 2.2.1 基于完全信道狀態(tài)信息的安全傳輸方案20-22
• 2.2.2 基于非完全信道狀態(tài)信息的安全傳輸方案22-23
• 2.3 安全性能分析研究23-26
• 2.3.1 安全性能指標(biāo)的數(shù)學(xué)分析方法23-25
• 2.3.2 物理層安全分析思路25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于有限反饋的物理層安全性能分析27-45
• 3.1 有限反饋技術(shù)應(yīng)用27-29
• 3.2 基于有限反饋的安全性能分析29-44
• 3.2.1 系統(tǒng)模型29-36
• 3.2.2 物理層安全性能分析36-40
• 3.2.3 仿真結(jié)果與分析40-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第4章 兼顧可靠性的物理層安全性能分析45-58
• 4.1 可靠性分析45-46
• 4.2 兼顧可靠性的安全性性能分析46-54
• 4.2.1 系統(tǒng)模型46-47
• 4.2.2 可靠性和安全性聯(lián)合分析47-53
• 4.2.3 仿真結(jié)果與分析53-54
• 4.3 兼顧安全性和可靠性的反饋比特數(shù)自適應(yīng)選擇方法54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58
• 5.2 前景與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-66
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果66

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