基于有限反馈的非可信中继系统的物理层安全性能分析

在基于有限反馈获得部分信道状态信息的条件下,研究了放大转发非可信中继系统的物理层安全传输技术.通过目的节点发送人工噪声干扰信息,使系统获得了正安全容量.推导了安全中断概率和传输中断概率的闭合表达式,分析了反馈比特数对系统安全性和可靠性的影响,进而提出了能同时兼顾系统安全性和可靠性的最优反馈比特数的自适应选择方案.

射频能量采集非可信中继网络中物理层安全传输

射频能量采集技术为能量受限无线通信系统提供了一种有效的能量供给方式.假设能量受限中继节点具有射频能量采集能力,本文设计了中继非可信情况下的物理层安全传输方案,配置多天线的源节点采用发送天线选择策略来增强中继节点的能量采集性能,目的节点发送人工干扰来抑制非可信中继对保密信息的窃听.在瑞利块衰落信道条件下研究了所提方案的物理层安全性能,推导了系统安全中断概率、连接中断概率和安全吞吐量的闭式表达式.计算机仿真验证了理论推导的正确性,揭示了各系统参数对物理层安全性能的影响关系.

Nakagami-m信道的TSR非可信中继网络安全性能分析

针对中继可能窃听转发的私密信号,研究了Nakagami-m信道中时间切换中继协议的非可信中继网络安全传输性能,该网络中源节点与目的节点均配置了多根天线,而能量受限的非可信中继仅有一根天线。为分析网络的安全传输,考虑了两种安全传输方案,即发送天线选择/最大比合并方案和最大比传输/最大比合并方案。为研究非可信中继网络的安全性和可靠性,依次推导出两种方案安全中断概率、连接中断概率、安全吞吐量的闭式表达式,并分析了高信噪比下安全吞吐量的渐进性能。利用蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性,仿真结果揭示了信噪比、发送功率分配因子、时间切换系数、天线数对安全吞吐量的影响。

单发多收非可信中继网络的安全性能分析

研究单发多收非可信中继网络的物理层安全性能,其中中继节点在帮助源节点完成协同传输的同时也扮演着窃听者的角色。首先,分析纯窃听方式、放大转发方式和协同干扰方式的连接中断概率和安全中断概率的表达式。其次,利用安全吞吐量全面衡量系统的安全性和可靠性的折衷关系,揭示目的节点天线数目对系统有效性能的影响。再次,通过渐近分析确定不同发送功率和信道衰落条件下最优的传输方案。最后,利用仿真结果验证了理论分析的正确性,并表明增加接收天线的数目并不能一直改善系统的安全吞吐量。

引入天线的无线通信射频采集信道模型建立及其仿真分析

为了降低受限无线网络设备电池的容量对系统性能造成的制约,研究了时间切换传输协议条件下的物理层安全传输技术。针对源节点引入发送天线选择方案来提高能量受限中继节点收集能量的效率,再以人为干扰的方式避免信息受到非可信中继窃听的情况。结果表明,传输模型显著提高了物理层的安全性。采用计算理论模拟的方法分析了系统运行性能和时间因子以及功率因子之间的关系,可以通过合理调整时间因子与功率因子来达到最大的安全吞吐量。引入天线的无线通信射频采集信道模型可以有效提高传输系统的安全性能,对保障无线通信效率具有一定的理论价值。