發(fā)布時間：2022-11-06 11:57

　　隨著手持移動設備數(shù)量的飛速增長,頻譜資源短缺的問題日益凸顯。認知無線電技術被認為是當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,認知無線電網(wǎng)絡無線信道的廣播特性以及主用戶、認知用戶在授權頻段中并存的特性,為安全通信帶來了更嚴峻的挑戰(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備也不宜使用復雜的加密算法,使得傳統(tǒng)的加密技術在無線網(wǎng)絡中的應用遇到了困難。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知無線電網(wǎng)絡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,為安全通信保駕護航。因此,研究認知無線電網(wǎng)絡中的物理層安全傳輸技術具有重要的意義。在認知無線電網(wǎng)絡中,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),認知無線電網(wǎng)絡中的認知用戶為主用戶的傳輸天然提供了中繼和干擾的角色。由于認知用戶使用了主用戶的授權頻段,作為回報認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知用戶帶來的空域資源為主用戶設計安全傳輸策略�？傮w上,本論文的主要貢獻可... 

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：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)作認知無線電
        1.2.1 認知無線電概述
        1.2.2 認知無線電技術面臨的問題
        1.2.3 協(xié)作中繼技術概述
    1.3 協(xié)作認知無線電網(wǎng)絡的物理層安全技術
        1.3.1 物理層安全的信息論基礎
        1.3.2 物理層安全性能指標
        1.3.3 協(xié)作認知無線電網(wǎng)絡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 認知無線電頻譜感知及接入策略分析
        2.1.1 認知無線電頻譜感知策略
        2.1.2 認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 仿真結果與討論
    2.6 本章小結
3 增強主用戶安全的認知用戶選擇策略
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3. 基于最小干擾的認知用戶選擇策略
        3.3.1 認知用戶的選擇策略
        3.3.2 可達遍歷保密速率
        3.3.3 高信噪比區(qū)域的漸進分析
        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知用戶選擇策略
        3.4.1 認知用戶的選擇策略
        3.4.2 可達遍歷保密速率
        3.4.3 高信噪比區(qū)域下的漸進分析
    3.5 仿真結果與討論
    3.6 本章小結
4 聯(lián)合認知用戶中繼和協(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 仿真結果與討論
    4.6 本章小結
5 聯(lián)合子載波和功率分配的認知用戶協(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 仿真結果與討論
    5.6 本章小結
6 結論與展望
    6.1 研究結論
    6.2 工作展望
參考文獻
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】：
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. 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. 2009(06)
[4]認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. 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研究[D]. 張立健.解放軍信息工程大學 2015
[2]雙向中繼網(wǎng)絡的無線資源管理研究[D]. 楊鼎成.武漢大學 2012



本文編號：3703460