多天線認(rèn)知無(wú)線系統(tǒng)中的物理層安全研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 14:06
隨著無(wú)線通信數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng),頻譜資源變得尤為稀缺。然而,現(xiàn)有的固定式頻譜分配政策使得大量的頻譜資源處于空閑狀態(tài),導(dǎo)致頻譜利用率低下。為此,認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。此外,由于無(wú)線通信具有的廣播特性,認(rèn)知無(wú)線通信極易受到非法用戶的竊聽攻擊。物理層安全作為一種新興的抗竊聽傳輸技術(shù),通過利用無(wú)線信道的隨機(jī)、互易和時(shí)變等物理特性,可望從根本上解決無(wú)線通信面臨的安全問題。在此背景下,本文研究了多天線認(rèn)知無(wú)線通信系統(tǒng)中的物理層安全問題,主要通過利用天線選擇方法,以此改善認(rèn)知無(wú)線系統(tǒng)的物理層安全性能。主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:首先,研究了多天線認(rèn)知無(wú)線系統(tǒng)中的天線選擇方法,在保證主用戶通信服務(wù)質(zhì)量不受影響的前提下,提出了一種基于全局瞬時(shí)信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)的最優(yōu)天線選擇方法(Optimal Antenna Selection,OAS),定量分析了認(rèn)知節(jié)點(diǎn)和竊聽節(jié)點(diǎn)的天線數(shù)目對(duì)物理層安全的性能影響,理論上推導(dǎo)了輪回調(diào)度(Round Robin Scheduling,RRS)和OAS方案的安全分集度。與傳統(tǒng)的輪回調(diào)度方案相比,OAS選擇方案顯著提升...
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.1 頻譜感知
1.2.2 頻譜接入
1.3 能量采集技術(shù)簡(jiǎn)介
1.3.1 面向時(shí)間分配的能量采集
1.3.2 面向功率分配的能量采集
1.3.3 面向天線切換的能量采集
1.4 論文主要工作
1.4.1 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究?jī)?nèi)容的關(guān)聯(lián)性
1.4.3 研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新性
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 多天線認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全技術(shù)
2.1 認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的安全攻擊類型
2.1.1 模擬主用戶攻擊
2.1.2 位置隱私信息泄露
2.1.3 虛假感知數(shù)據(jù)攻擊
2.1.4 信息竊聽攻擊
2.2 物理層安全方法簡(jiǎn)介
2.2.1 用戶調(diào)度
2.2.2 人工噪聲
2.2.3 多輸入多輸出
2.2.4 中繼協(xié)作
2.3 認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于竊聽信道CSI已知的天線選擇
3.1 引言
3.2 基于竊聽信道CSI已知的天線選擇
3.2.1 系統(tǒng)模型
3.2.2 安全中斷概率分析
3.2.3 安全分集度分析
3.3 數(shù)值結(jié)果與分析
3.4 本章小結(jié)
附錄 式3-6的具體推導(dǎo)過程
第四章 基于竊聽信道CSI未知的天線選擇
4.1 引言
4.2 基于竊聽信道CSI未知的天線選擇
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 安全中斷概率分析
4.2.3 安全分集度分析
4.3 數(shù)值結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
附錄 式4-9的具體推導(dǎo)過程
第五章 基于能量采集的高安全可靠認(rèn)知無(wú)線傳輸
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型
5.3 安全-可靠折衷分析
5.3.1 輪回調(diào)度方案
5.3.2 基于能量感知的天線選擇方案
5.4 數(shù)值結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
附錄 式5-31的具體推導(dǎo)過程
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于穩(wěn)定匹配的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作物理層安全機(jī)制[J]. 馮曉峰,高新波,宗汝. 電子學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]空間調(diào)制系統(tǒng)下改進(jìn)的匹配濾波檢測(cè)算法[J]. 李小文,薛堯,張丁全. 光通信研究. 2017(01)
[3]多用戶調(diào)度在中繼網(wǎng)路中的安全性能分析[J]. 馮友宏,曹喜珠,王韋剛,丁緒星,王再見,王啟蒙. 無(wú)線電通信技術(shù). 2017(01)
[4]聯(lián)合發(fā)端天線選擇和收端人工噪聲的物理層安全傳輸方法[J]. 張亞軍,梁濤,柳永祥,孫愛偉. 電子與信息學(xué)報(bào). 2015(09)
[5]5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 趙國(guó)鋒,陳婧,韓遠(yuǎn)兵,徐川. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[6]認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的多用戶MIMO線性協(xié)作頻譜感知問題研究[J]. 黑永強(qiáng),李曉輝,李文濤. 通信學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]協(xié)作認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中物理層安全問題研究[D]. 李振.北京交通大學(xué) 2017
本文編號(hào):3570489
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.1 頻譜感知
1.2.2 頻譜接入
1.3 能量采集技術(shù)簡(jiǎn)介
1.3.1 面向時(shí)間分配的能量采集
1.3.2 面向功率分配的能量采集
1.3.3 面向天線切換的能量采集
1.4 論文主要工作
1.4.1 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究?jī)?nèi)容的關(guān)聯(lián)性
1.4.3 研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新性
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 多天線認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全技術(shù)
2.1 認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的安全攻擊類型
2.1.1 模擬主用戶攻擊
2.1.2 位置隱私信息泄露
2.1.3 虛假感知數(shù)據(jù)攻擊
2.1.4 信息竊聽攻擊
2.2 物理層安全方法簡(jiǎn)介
2.2.1 用戶調(diào)度
2.2.2 人工噪聲
2.2.3 多輸入多輸出
2.2.4 中繼協(xié)作
2.3 認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于竊聽信道CSI已知的天線選擇
3.1 引言
3.2 基于竊聽信道CSI已知的天線選擇
3.2.1 系統(tǒng)模型
3.2.2 安全中斷概率分析
3.2.3 安全分集度分析
3.3 數(shù)值結(jié)果與分析
3.4 本章小結(jié)
附錄 式3-6的具體推導(dǎo)過程
第四章 基于竊聽信道CSI未知的天線選擇
4.1 引言
4.2 基于竊聽信道CSI未知的天線選擇
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 安全中斷概率分析
4.2.3 安全分集度分析
4.3 數(shù)值結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
附錄 式4-9的具體推導(dǎo)過程
第五章 基于能量采集的高安全可靠認(rèn)知無(wú)線傳輸
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型
5.3 安全-可靠折衷分析
5.3.1 輪回調(diào)度方案
5.3.2 基于能量感知的天線選擇方案
5.4 數(shù)值結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
附錄 式5-31的具體推導(dǎo)過程
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于穩(wěn)定匹配的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作物理層安全機(jī)制[J]. 馮曉峰,高新波,宗汝. 電子學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]空間調(diào)制系統(tǒng)下改進(jìn)的匹配濾波檢測(cè)算法[J]. 李小文,薛堯,張丁全. 光通信研究. 2017(01)
[3]多用戶調(diào)度在中繼網(wǎng)路中的安全性能分析[J]. 馮友宏,曹喜珠,王韋剛,丁緒星,王再見,王啟蒙. 無(wú)線電通信技術(shù). 2017(01)
[4]聯(lián)合發(fā)端天線選擇和收端人工噪聲的物理層安全傳輸方法[J]. 張亞軍,梁濤,柳永祥,孫愛偉. 電子與信息學(xué)報(bào). 2015(09)
[5]5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 趙國(guó)鋒,陳婧,韓遠(yuǎn)兵,徐川. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[6]認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中的多用戶MIMO線性協(xié)作頻譜感知問題研究[J]. 黑永強(qiáng),李曉輝,李文濤. 通信學(xué)報(bào). 2012(02)
博士論文
[1]協(xié)作認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中物理層安全問題研究[D]. 李振.北京交通大學(xué) 2017
本文編號(hào):3570489
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