物理層安全有望成為一種新的信息保密手段,與現(xiàn)代密碼學(xué)結(jié)合,兩者攜手實現(xiàn)從底層到上層全方位的信息保密。物理層安全研究的整體思路是“利用信號處理技術(shù)提高竊聽方信道譯碼的難度,進一步利用Wyner編碼（物理層安全編碼）將竊聽方殘留的譯碼能力歸零”。在信號處理技術(shù)層面,基于零空間的人工噪聲技術(shù)（Artificial Noise based on Nullspaces,ANN）在不干擾主信道用戶的基礎(chǔ)上發(fā)射人工噪聲干擾竊聽用戶以提高保密容量。但是,為了產(chǎn)生零空間,ANN技術(shù)需要發(fā)射天線數(shù)目大于合法接收端天線數(shù)目這個限制條件,且該技術(shù)并有沒對人工噪聲的維度進行優(yōu)化,因此ANN所獲得的保密容量并不高。在Wyner編碼層面,由于第五代移動網(wǎng)絡(luò)（The 5th Generation Mobile Networks,5G）網(wǎng)絡(luò)的高動態(tài)特點使得無線信道快速變化,因此采取固定的Wyner碼率進行傳輸會導(dǎo)致低效的傳輸效率或者頻繁的保密中斷。為了解決上述問題,本文設(shè)計了一種基于統(tǒng)計優(yōu)化的人工噪聲技術(shù),然后將該人工噪聲技術(shù)用于5G移動邊際計算（Mobile Edge Computing,MEC）服務(wù)的安全通信,并配... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究目的和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 物理層安全介紹
        1.1.3 研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于MIMO的物理層安全信號處理方案
        1.2.2 基于中繼的物理層安全信號處理方案
        1.2.3 Wyner編碼方案
        1.2.4 人工噪聲技術(shù)
        1.2.5 邊緣計算中的安全通信
    1.3 論文的研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 隨機矩陣分析
    2.1 引言
    2.2 無相關(guān)性的復(fù)中心Wishart矩陣
    2.3 列相關(guān)性的復(fù)中心Wishart矩陣
    2.4 隨機矩陣的性質(zhì)
    2.5 Wishart矩陣與MIMO的遍歷信道容量
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于信道Wishart矩陣特征空間的人工噪聲技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 信道建模及問題界定
        3.2.1 信道建模
        3.2.2 發(fā)射機和接收機的設(shè)計
        3.2.3 安全性討論
        3.2.4 計算復(fù)雜度討論
        3.2.5 關(guān)于CSI的討論
        3.2.6 問題界定
    3.3 基于遍歷保密速率的方案設(shè)計
        3.3.1 非相關(guān)的MIMO Rayleigh衰落下的遍歷保密速率
        3.3.2 基于遍歷保密容量的特征空間維度優(yōu)化
    3.4 關(guān)于遍歷保密速率的近似性分析
    3.5 仿真結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 接收天線相關(guān)MIMO Rayleigh衰落下的ANEW技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 信道建模及問題界定
        4.2.1 信道建模
        4.2.2 關(guān)于相關(guān)性矩陣的討論
        4.2.3 問題界定
    4.3 基于遍歷保密速率的方案設(shè)計
        4.3.1 接收天線相關(guān)MIMO Rayleigh衰落下的遍歷保密速率
        4.3.2 基于遍歷保密容量的特征空間維度優(yōu)化
    4.4 關(guān)于遍歷保密傳輸速率的近似性分析
    4.5 仿真結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于ANEW的安全傳輸在MEC中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 信道建模及問題界定
        5.2.1 信道建模
        5.2.2 問題界定
    5.3 基于遍歷保密速率的計算任務(wù)分配
        5.3.1 上行傳輸方案及其遍歷保密速率
        5.3.2 下行傳輸方案及其遍歷保密速率
        5.3.3 用戶單天線的情況
        5.3.4 計算任務(wù)分配
    5.4 自適應(yīng)Wyner編碼傳輸
        5.4.1 基于陪集的Wyner編碼
        5.4.2 上行自適應(yīng)Wyner碼率調(diào)節(jié)方案
        5.4.3 下行自適應(yīng)Wyner碼率調(diào)節(jié)方案
    5.5 仿真結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄 文中的公式推導(dǎo)
    A.1 定理2.1的推導(dǎo)
    A.2 定理2.2的推導(dǎo)
    A.3 定理2.4的推導(dǎo)
    A.4 定理4.1的推導(dǎo)
    A.5 命題5.1的推導(dǎo)
    A.6 命題5.2的推導(dǎo)
    A.7 命題5.3的推導(dǎo)
參考文獻
附錄 英文縮寫及釋義
附錄 數(shù)學(xué)符號及釋義
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3110909