由于無線信道的廣播特性,從發(fā)射機到接收機直接傳輸的信息可能會遭到竊聽用戶的攻擊。為了抵御竊聽攻擊,網絡節(jié)點一般會采用傳統的加密技術,但傳統加密技術往往以計算復雜度和傳輸延遲為代價。物理層安全是一種區(qū)別于傳統加密的保障安全通信的技術,它從香農信息論角度出發(fā),可以從根本上解決竊聽問題從而保障安全通信。在認知無線攜能通信(SWIPT)網絡中,認知節(jié)點與能量收集節(jié)點均可能為潛在的竊聽用戶,因此其對于安全性的要求高于傳統認知無線網絡(CRN)與無線攜能網絡。本論文對認知無線攜能網絡中安全信息傳輸與能量收集技術進行了研究,提出了針對不同場景的認知無線攜能網絡安全通信策略。在所提策略中,論文通過引入人工噪聲(AN)輔助干擾,研究了最佳節(jié)點選擇、波束成型設計等策略對系統安全性的影響。論文主要研究內容如下:論文第二章研究了基于認知節(jié)點能量收集與目的節(jié)點輔助干擾的主網絡安全通信策略。認知節(jié)點配備攜能接收裝置,采用波束成型技術協助主網絡進行安全通信。認知節(jié)點利用感知到的頻譜和收集到的能量進行認知網絡的數據傳輸。同時,主網絡接收節(jié)點發(fā)送人工噪聲干擾信號以干擾竊聽節(jié)點。仿真表明,所提策略在允許認知網絡使用授權頻...

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語對照表
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 認知無線電網絡
        1.1.2 無線攜能通信網絡
        1.1.3 認知無線攜能通信網絡
    1.2 物理層安全技術
    1.3 認知無線通信網絡物理層安全
    1.4 認知SWIPT通信網絡物理層安全
    1.5 論文主要工作和內容安排
        1.5.1 論文主要研究內容及創(chuàng)新點
        1.5.2 論文章節(jié)安排
第2章 基于認知節(jié)點能量收集與目的節(jié)點輔助的主網絡安全通信
    2.1 系統模型
        2.1.1 第一階段通信流程
        2.1.2 第二階段通信流程
        2.1.3 主網絡的安全速率和認知網絡的通信速率
    2.2 波束成型向量設計與功率分割因子優(yōu)化
        2.2.1 第一階段認知節(jié)點的波束成型設計
        2.2.2 第二階段認知節(jié)點的波束成型設計與功率分割因子優(yōu)化
    2.3 仿真與性能分析
    2.4 本章小結
第3章 認知SWIPT網絡中節(jié)點選擇策略與波束成型設計
    3.1 系統場景與數學模型
        3.1.1 第一階段通信流程
        3.1.2 第二階段通信流程
        3.1.3 主網絡的安全速率和認知網絡的通信速率
    3.2 認知節(jié)點選擇策略
    3.3 波束成型向量設計和認知節(jié)點的發(fā)送功率選擇
        3.3.1 第一階段被選中認知節(jié)點的波束成型設計
        3.3.2 第二階段其余認知節(jié)點的波束成型設計
        3.3.3 第二階段被選中認知節(jié)點的發(fā)送功率以及波束成型設計的聯合設計
    3.4 仿真與性能分析
    3.5 本章小結
第4章 認知SWIPT網絡中波束成型與功率分割因子的聯合優(yōu)化方案
    4.1 系統模型
    4.2 優(yōu)化問題求解
    4.3 仿真與性能分析
        4.3.1 仿真參數設置
        4.3.2 二階段方法驗證
        4.3.3 系統性能分析
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 未來工作展望
        5.2.1 無線網絡中的混合攻擊
        5.2.2 安全性和可靠性折衷問題
        5.2.3 無人機的應用
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3875208