多用户安全通信系统的分析与设计

由于无线通信所具有的广播特性,通信网络里的窃听节点也可以监听到任意节点发出的信号,这给无线通信网络的安全设计带来了极大的挑战。因此,需要设计信息论意义上的安全通信理论,才能实现物理层上的安全通信。设计以及优化多用户安全通信系统可以为下一代无线网络的通信安全起到推动作用。通过对Wyner窃听模型和天线选择技术的借鉴,研究了多用户安全通信,以及使用用户选择策略进行优化的安全通信系统在准静态、平坦瑞利衰落信道下的理论性能。再对上述各类安全通信系统进行了计算机仿真,并分析、对比他们的遍历安全容量概率等相关性能指标。结果表明,增加合法用户数目或者提升主信道的平均信道功率增益可以显著的改善多用户安全通信系统的性能。

中继直达联合影响下多用户AF协作网络的安全通信

针对多用户放大转发(Amplify-and-Forward,AF)协作网络,网络的窃听节点监听到目标传输信号,给系统的信息安全带来严重的隐患.尤其在直达链路存在的情况下,窃听节点可以通过直达与中继链路窃听信息.为了提升网络的安全性能,本文提出了一种最优中继和用户选择标准,选择最佳的中继与用户节点进行通信.为了分析系统的安全性能,本文给出了网络保密中断概率闭式表达式和高主窃比(Main-to-Eavesdropper Ratio,MER)下的渐进表达式.从渐进表达可以看出,系统的分集增益等于目标用户数,而与中继数和窃听用户数无关.仿真结果表明,所给出的闭式表达式与仿真结果相符,验证了研究的精确性.

移动通信网络中多用户MIMO-OFDM MAP空频滤波器的联合参数估计

本文在MIMO-OFDM同信道干扰环境下研究基于最大后验概率(MAP)的空频滤波器,为该滤波器设计了联合参数估计算法以改善其抗干扰能力。基于MAP接收机的传统抗同信道干扰滤波器可分为空时滤波与空频滤波两种。在理想的参数估计条件下,MAP空频滤波器的性能优于MAP空时滤波器,但在实际中有限的导引信号及同信道干扰严重影响MAP空频滤波器的参数估计精度,导致其无法正常工作。为改善MAP空频滤波器抗干扰能力,本文提出一种联合参数估计的方法。仿真结果表明,本文所提方法在未增加计算复杂度的前提下,抗干扰性能远优于传统的MAP空频滤波器及MAP空时滤波器。