多竊聽與多中繼下的信息安全率研究為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究熱點。針對信道狀態(tài)已知條件下傳統(tǒng)中繼功率固定分配算法的信息安全率較低的問題,提出一種中繼功率優(yōu)化分配算法,以最大信息安全率為目標函數(shù),以中繼功率為約束條件,采用變量松弛技術(shù)和Charnes-Cooper變換將非凸目標函數(shù)轉(zhuǎn)化為凸形式,進而利用一維搜索方法找到最優(yōu)功率分配權(quán)值。仿真結(jié)果表明了本文算法的有效性。 

【文章來源】：高技術(shù)通訊. 2020,30(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

SPS中繼

SPS中繼將通信過程中的射頻段信號(radio frequency segment signal,RFSG)轉(zhuǎn)換為自身所需能量并把收集到的能量(假設(shè)收集到的總能量為1)按如下原則進行分配。(1)將收集到的能量分為 1- a ˉ i 和 a ˉ i兩部分, a ˉ i∈[0,1]。(2)將 1- a ˉ i 部分能量用于接收傳遞信息,而 a ˉ i部分能量分為ρi與1-ρi兩部分。(3)ρi部分能量用于產(chǎn)生干擾信號,1-ρi部分能量用于放大接收信號,其中η為能量傳輸效率。圖2 SPS中繼

圖3顯示發(fā)射功率的改變對信息安全率的影響情況。從圖3中可以看出,在相同的發(fā)射功率下,BEST-CJ-SPS算法的性能優(yōu)于CJ-SPS算法,其原因在于CJ-SPS算法下的能量分配 a ˉ i并非最優(yōu)值,相反地,BEST-CJ-SPS為最優(yōu)的能量分配,此時的 a ˉ * = 0.61為最優(yōu)分配方式。最后,NO-CJSPS[14]算法與algo-NO-CJSPS算法的安全率相較于其他算法的安全率較低,其原因在于后2種算法中SPS中繼均沒有產(chǎn)生干擾信號,即S為0矩陣,從而使得后面2種算法的信息安全率均較低。圖4顯示發(fā)射功率的改變對安全率的影響情況。將圖3與圖4進行對比可以發(fā)現(xiàn),在竊聽者個數(shù)相同的情況下,中繼越多,信息傳輸越為完整,相應(yīng)的信息安全率越大。實際上,由于中繼發(fā)射的干擾信號僅對竊聽者有效,因此,中繼個數(shù)的增加會提高接收者信噪比,同時降低竊聽者的信噪比,進而提高了用戶的信息安全率。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大規(guī)模分布式系統(tǒng)的物理層安全技術(shù)研究[J]. 張鴻,張金波,周云.  無線電工程. 2019(01)
[2]協(xié)作干擾下的無線安全傳輸聯(lián)盟享樂博弈[J]. 曹揚,張斌,邱雪松,郭少勇.  北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2017(S1)



本文編號：3589771