針對(duì)延時(shí)發(fā)射天線選擇(TASD)/正交空時(shí)分組碼(OSTBC)無線通信系統(tǒng),基于最小均方誤差(MMSE)信道預(yù)測(cè)器,提出一種系統(tǒng)物理層安全增強(qiáng)方案。將MMSE信道預(yù)測(cè)方案應(yīng)用于TASD/OSTBC無線通信系統(tǒng),構(gòu)成信道預(yù)測(cè)發(fā)射天線選擇(TASP)/OSTBC無線通信系統(tǒng),并對(duì)其推導(dǎo)瑞利塊衰落信道上安全中斷概率、非零安全容量概率以及漸近安全中斷概率的解析表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上,分析主信道收發(fā)天線數(shù)、竊聽者天線數(shù)和信道的歸一化延時(shí)等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)物理層安全性能的影響。數(shù)值計(jì)算和仿真結(jié)果表明,采用TASP可以提高OSTBC編碼無線通信系統(tǒng)的物理層安全性能。

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【部分圖文】：

圖1TASP/OSTBC無線通信系統(tǒng)的物理層安全模型

本文研究對(duì)象為時(shí)間選擇性瑞利衰落信道上采用組合信道預(yù)測(cè)發(fā)射天線選擇(TASwithPrediction,TASP)和OSTBC的MIMO無線通信系統(tǒng),其信道增益服從同一分布并且互相獨(dú)立。如圖1所示,在此系統(tǒng)中,三節(jié)點(diǎn)被動(dòng)竊聽模型由Alice、Bob和Eve組成,其分別配有NA....

圖2TASP/OSTBC無線通信系統(tǒng)的安全傳輸幀結(jié)構(gòu)

Alice采用如圖2所示的傳輸幀結(jié)構(gòu),每幀幀長均為Lb個(gè)符號(hào),每幀的前NA個(gè)符號(hào)周期內(nèi)發(fā)送正交導(dǎo)頻序列,用于Bob對(duì)主信道進(jìn)行信道估計(jì)和預(yù)測(cè)。采用K階MMSE維納信道預(yù)測(cè)器,Bob可得第α+D塊的預(yù)測(cè)主信道系數(shù)為:

圖3TASP/OSTBC與TASD/OSTBC系統(tǒng)的安全陣列增益

當(dāng)NB=NE=2時(shí),在不同fdτ下TASP/OSTBC與TASD/OSTBC無線通信系統(tǒng)的安全陣列增益曲線如圖3所示。由圖3可知,在相同fdτ下,TASP/OSTBC無線通信系統(tǒng)的安全陣列增益值始終大于TASD/OSTBC無線通信系統(tǒng)。當(dāng)fdτ=10-1時(shí),TASP較TASD方案....

圖4不同NE和fdτ下TASP/OSTBC的非零安全容量概率

當(dāng)NB=2時(shí),不同NE和fdτ下TASP/OSTBC無線通信系統(tǒng)的非零安全容量概率曲線如圖4所示。由圖4可知,在相同fdτ下,增加竊聽者天線數(shù)提高了竊聽者的接收分集增益,導(dǎo)致TASP/OSTBC無線通信系統(tǒng)的非零安全容量概率變小,降低了系統(tǒng)的安全性能。當(dāng)NE一定時(shí),非零安全容量概....

本文編號(hào)：3918664