近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及廣泛應(yīng)用,極大地豐富和便利了人們的生活。比起有線通信,由于無(wú)線通信技術(shù)的在傳輸?shù)倪^(guò)程中具有廣播開(kāi)放的特性,容易導(dǎo)致在通信的過(guò)程中遭受到非法用戶的惡意竊聽(tīng)和冒充攻擊,信息安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視。傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù)是通過(guò)高層加密方式和身份驗(yàn)證來(lái)保證信息進(jìn)行安全交換的。而秘鑰的產(chǎn)生需要超高的計(jì)算復(fù)雜度來(lái)實(shí)現(xiàn)加密算法,這樣必定會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)額外的信令開(kāi)銷,而且隨著無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜多樣,秘鑰的分發(fā)與交互也會(huì)變得越來(lái)越困難。物理層安全技術(shù)通過(guò)利用底層無(wú)線信道的互易性和唯一性等物理特征而不是僅僅運(yùn)用提高計(jì)算復(fù)雜度的方法來(lái)保證數(shù)據(jù)安全傳輸,并且也不需要在高層建立安全機(jī)制,從而降低了系統(tǒng)的開(kāi)銷。而且物理層安全技術(shù)可以通過(guò)利用信道時(shí)變性的特點(diǎn)與協(xié)作技術(shù)、多天線技術(shù)等相結(jié)合對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,可以提高信道的容量,有效地干擾竊聽(tīng),是解決無(wú)線通信系統(tǒng)中信息安全問(wèn)題的一個(gè)新思路,具有廣闊研究空間和應(yīng)用前景。在信息的傳輸過(guò)程中,信道衰落會(huì)影響信號(hào)的強(qiáng)度和信號(hào)的傳輸,其根據(jù)功率下降的快慢可以分為大尺度衰落和小尺度衰落。在一些現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景中,大尺度衰落和小尺度衰落是同時(shí)存在的,而現(xiàn)有的文獻(xiàn)大多數(shù)是針對(duì)特定的大尺度衰落或者是小尺度衰落進(jìn)行研究。在本文中研究的廣義K分布是一種復(fù)合型衰落,能夠有效的模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的大尺度衰落和小尺度衰落的復(fù)合模型。在物理層安全中,在發(fā)送端與接收端距離較遠(yuǎn)的情況下,會(huì)導(dǎo)致合法接收端的安全容量比竊聽(tīng)端的安全容量小,安全傳輸?shù)乃俾蕜t為0。在發(fā)送端與接收端之間采用中繼技術(shù)可以有效改善無(wú)線信道的衰落,提高無(wú)線信道的容量,增強(qiáng)無(wú)線通信的效率。中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)其對(duì)接收信號(hào)不同的處理方式,主要可以分為放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify and Forward,AF)策略和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode and Forward,DF)策略兩種,在本文中采用的是放大轉(zhuǎn)發(fā)策略,具有實(shí)現(xiàn)算法簡(jiǎn)單時(shí)延小等特點(diǎn)。基于以上內(nèi)容,本文主要研究的是廣義K分布信道下協(xié)作通信系統(tǒng)的物理層安全。假設(shè)了兩個(gè)不同的應(yīng)用場(chǎng)景即小區(qū)邊緣的物理層安全和小區(qū)內(nèi)部的物理層安全,針對(duì)兩個(gè)場(chǎng)景建立了兩個(gè)系統(tǒng)模型,分別推導(dǎo)計(jì)算出了安全中斷概率(Secure Outage Probability,SOP)、非零安全容量概率(Strictly Positive Secrecy Capacity,SPSC)和平均安全容量(Average Secrecy Capacity,ASC)的閉式表達(dá)式來(lái)衡量系統(tǒng)的性能.最后運(yùn)用蒙特卡洛仿真方法驗(yàn)證了計(jì)算仿真的正確性。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

退化成瑞利衰落，當(dāng) m 1時(shí)，近似為萊斯衰落。技術(shù)網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越復(fù)雜，在源端和目的端距離較遠(yuǎn)的損耗使信號(hào)的接收質(zhì)量變得很差，而在兩點(diǎn)之間采高信道容量，改善無(wú)線信道衰落，提高無(wú)線通信質(zhì)目的端之間的信道容量比源端與竊聽(tīng)端的信道安全，中繼技術(shù)能夠有效的提高合法鏈路信息的傳輸質(zhì)型[26]將源端 S 到目的端 D 的兩點(diǎn)模型變?yōu)槿c(diǎn)模型時(shí)隙中采用了源端 S 發(fā)送信息到中繼和目的節(jié)點(diǎn)，信號(hào)后轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn) D 的傳輸方式。在無(wú)線通信策略和解碼轉(zhuǎn)發(fā)策略。

安全中斷概率在不同k值的情況下隨1變化曲線圖

非零安全容量概率在不同值的情況下隨1變化曲線圖

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本文編號(hào)：2828702