隨著手持移動設(shè)備數(shù)量的飛速增長,頻譜資源短缺的問題日益凸顯。認(rèn)知無線電技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)前能夠有效解決頻譜資源低利用率的重要方法之一。與此同時,認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)無線信道的廣播特性以及主用戶、認(rèn)知用戶在授權(quán)頻段中并存的特性,為安全通信帶來了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的無線通信安全主要依賴于高層的加密算法。然而在分布式網(wǎng)絡(luò)中,由于密鑰的管理和分發(fā)不易實施,而且計算能力有限的無線設(shè)備也不宜使用復(fù)雜的加密算法,使得傳統(tǒng)的加密技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用遇到了困難。作為一種信息論意義上完美的安全手段,物理層安全為保障認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的保密傳輸帶來了新思路。物理層安全的基本思想是利用合法信道和竊聽信道之間的差異性,為安全通信保駕護(hù)航。因此,研究認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全傳輸技術(shù)具有重要的意義。在認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中,頻譜感知是需要解決的首要問題。相別于其他無線通信系統(tǒng),認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)知用戶為主用戶的傳輸天然提供了中繼和干擾的角色。由于認(rèn)知用戶使用了主用戶的授權(quán)頻段,作為回報認(rèn)知用戶愿意為主用戶的安全通信提供協(xié)作。因此,本論文的研究重點就是利用認(rèn)知用戶帶來的空域資源為主用戶設(shè)計安全傳輸策略�？傮w上,本論文的主要貢獻(xiàn)可... 

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮寫符號對照表
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 協(xié)作認(rèn)知無線電
        1.2.1 認(rèn)知無線電概述
        1.2.2 認(rèn)知無線電技術(shù)面臨的問題
        1.2.3 協(xié)作中繼技術(shù)概述
    1.3 協(xié)作認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的物理層安全技術(shù)
        1.3.1 物理層安全的信息論基礎(chǔ)
        1.3.2 物理層安全性能指標(biāo)
        1.3.3 協(xié)作認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)物理層安全的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
2 防竊聽場景下主用戶狀態(tài)改變對頻譜感知的影響
    2.1 認(rèn)知無線電頻譜感知及接入策略分析
        2.1.1 認(rèn)知無線電頻譜感知策略
        2.1.2 認(rèn)知無線電頻譜接入策略
    2.2 安全約束場景下的頻譜感知策略
        2.2.1 系統(tǒng)模型
        2.2.2 主用戶活躍性對各種假設(shè)發(fā)生概率的影響
    2.3 主用戶活躍性對頻譜感知性能的影響
    2.4 基于主用戶活躍性的功率分配優(yōu)化策略
    2.5 仿真結(jié)果與討論
    2.6 本章小結(jié)
3 增強(qiáng)主用戶安全的認(rèn)知用戶選擇策略
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3. 基于最小干擾的認(rèn)知用戶選擇策略
        3.3.1 認(rèn)知用戶的選擇策略
        3.3.2 可達(dá)遍歷保密速率
        3.3.3 高信噪比區(qū)域的漸進(jìn)分析
        3.3.4 無干擾溫度約束下的安全性能分析
    3.4 基于最大干擾速率的認(rèn)知用戶選擇策略
        3.4.1 認(rèn)知用戶的選擇策略
        3.4.2 可達(dá)遍歷保密速率
        3.4.3 高信噪比區(qū)域下的漸進(jìn)分析
    3.5 仿真結(jié)果與討論
    3.6 本章小結(jié)
4 聯(lián)合認(rèn)知用戶中繼和協(xié)作干擾的主用戶安全傳輸策略
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
    4.3 聯(lián)合認(rèn)知用戶中繼和協(xié)作干擾的傳輸策略
        4.3.1 系統(tǒng)信息交換過程
        4.3.2 傳輸速率和保密傳輸速率
    4.4 主用戶和認(rèn)知用戶的最優(yōu)時隙分配策略
        4.4.1 中斷性能分析
        4.4.2 時間優(yōu)化分配
    4.5 仿真結(jié)果與討論
    4.6 本章小結(jié)
5 聯(lián)合子載波和功率分配的認(rèn)知用戶協(xié)作安全傳輸策略
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
    5.3 完全信道信息下的安全傳輸策略
        5.3.1 主用戶保密速率和認(rèn)知用戶傳輸速率
        5.3.2 子載波和功率的聯(lián)合分配
    5.4 部分信道信息下的安全傳輸策略
    5.5 仿真結(jié)果與討論
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 定理3.1的證明過程
附錄B 定理3.4的證明過程
附錄C E[C_(E,s)]推導(dǎo)過程
個人簡介
攻讀博士期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]能量收集系統(tǒng)中基于能量協(xié)同和協(xié)同干擾的保密傳輸方案[J]. 雷維嘉,江雪,左莉杰,謝顯中.  電子學(xué)報. 2017(01)
[2]主用戶活躍性下的多功率分配策略[J]. 李婷婷,楊守義,寧冰,王芳.  電訊技術(shù). 2015(12)
[3]前向放大中繼MIMO系統(tǒng)的Grassmannian波束成型[J]. 吳楊生,楊綠溪.  電腦與信息技術(shù). 2009(06)
[4]認(rèn)知無線電物理層安全研究[J]. 周賢偉,王義江,王麗娜.  電訊技術(shù). 2008(06)

博士論文
[1]非理想信道狀態(tài)信息下物理層安全波束成形技術(shù)研究[D]. 張立健.解放軍信息工程大學(xué) 2015
[2]雙向中繼網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理研究[D]. 楊鼎成.武漢大學(xué) 2012



本文編號：3703460