无线认知传感器网络数据伪造攻击博弈研究

博弈论是无线认知传感器网络的重要分析工具。数据伪造攻击是无线认知传感器网络协同频谱感知面临的一种安全威胁,即恶意用户通过向其他用户发送伪造的频谱感知数据,导致汇聚节点做出错误的频谱分配决策。文章列举了无线认知传感器网络数据伪造攻击可能存在的几种场景,给出了协同频谱感知中存在两个次用户的博弈模型,定义了数据伪造攻击中的博弈元素,分析了数据伪造攻击博弈中的贝叶斯均衡,最后给出了数值结果和最优策略。

无线认知传感器网络主用户模拟攻击博弈研究

博弈论是无线认知传感器网络的重要分析工具,而主用户模仿(PUE)攻击是无线认知传感器网络面临的一种严重威胁。在这种攻击中,攻击者冒充主用户,发送干扰信号将次用户吓跑。如果存在多个可供选择的信道,则次用户需要决定使用哪条信道,而攻击者需要决定堵塞哪条信道,这样就形成了一种博弈。文章分析了两种对抗PUE攻击的方法,描述了两个玩家参与的战略式博弈,研究了针对无线认知传感器网络中排队动态特性的全网博弈。

无线认知传感器网络特征模板匹配算法研究

频谱感知是实现认知无线电应用、构建WCSN(无线认知传感器网)的核心技术,也是保护主用户免受有害干扰、提高WCSN自身频谱资源利用率的重要前提。当前的频谱感知技术主要有匹配滤波器检测、特征模板匹配和能量检测。文章给出WCSN频谱感知的假设检验,分析主用户信号主特征向量的求解方法,描述PCA(主成分分析)框架下检测算法的实现流程。频谱感知实验结果表明,PCA方法比对应线性方法性能优越。

无线认知传感器网络协同频谱感知安全模型和攻击模型研究

无线认知传感器网络(WCSN)中的协同频谱感知技术能够大大提高检测主用户传输的概率。但是,在当前的协同频谱感知方案中,通常假定所有协同次用户都是诚信可靠的,因而恶意次用户可能会通过报告错误检测结果来攻击网络。本文分析了无线认知传感器网络(WCSN)的基本概念和优势,给出了无线认知传感器网络体系结构,提出了协同频谱感知安全模型和攻击模型,最后预测了今后的研究方向。

无线认知电传感器网络动态频谱管理技术研究

WCSN(无线认知传感器网络)可以定义为无线认知传感器节点的分布式网络,它能够感知事件信号,机会地使用频谱空洞,并采用多跳方式,完成信息的动态协同通信,最终满足各种应用需求。文章分析了WCSN的基本概念和优势,给出了无线认知传感器网络节点硬件结构,研究了WCSN频谱感知、频谱分析决策和频谱切换技术的构成,列举了无线认知传感器网络动态频谱管理技术未来的研究课题。

基于MIMO的无线认知传感器网络研究

作为现代无线通信的核心技术,MIMO(多输入多输出)利用发射端和接收端的多副天线,来改善无线通信性能,而无需额外的无线带宽。MIMO中的空间分集、空间复用、波束形成、智能天线等可以帮助WCSN(无线认知传感器网络)接入有价值的频谱,提高链路质量和频谱效率。文章分析MIMO在阵列增益、分集增益和复用增益等方面的优势,介绍空时分组编码、空时网格编码和分层空时编码的工作原理,给出MIMO无线认知传感器网络的基本中继策略。

基于正交频分复用的无线认知传感器网络研究

OFDM(正交频分复用)的频谱感知、频谱成形能力及其灵活性、适应性,使其成为WCSN(无线认知传感器网络)的最佳传输技术,可以执行DSA(动态频谱接入)和频谱共享功能。文章给出OFDM的实现原理,研究OFDM系统中的同步问题,分析信道估计面临的两个主要挑战,推导连续和离散时间信号的PAPR(峰均功率比)表达式,分析OFDM系统中的自适应传输优化问题,总结频谱成形的重要性,探讨OFDM在无线认知传感器网络中的应用场景。

基于流行病理论的无线认知传感网抗攻击模型

大量无线通信设备在ISM频段工作致使免许可频段频谱资源稀缺,促使认知无线电和无线传感器网络(WSN)融合,形成无线认知传感器网络(WCSN)。文章研究了无线认知传感器网络中的数据伪造攻击,即恶意次用户通过向其他次用户发送伪造的频谱感知数据,导致控制中心做出错误的频谱分配决策。基于流行病理论,文章对数据伪造攻击中的信息传播过程进行了建模和分析,找出了决定无线认知传感器网络中潜在流行病爆发的关键因素。最后,通过仿真实验,对模型进行了验证,并对系统动态特性进行了研究。

智能电网WCSN安全体系架构研究

作为下一代电力系统,智能电网应具备向电网控制中心实时可靠传输信息的能力。为了解决智能电网无线传感器网络面临的异构无线网络共存、频谱资源紧张和海量数据处理等问题,我们在智能电网引入了无线认知传感器网络的理念。文章分析了在智能电网中引入认知无线传感器网络(WCSN)的必要性,列举了智能电网、认知无线电网络和无线传感器网络的相关研究成果,描述了智能电网WCSN分层结构包括家域网、邻域网和广域网,提出了智能电网WCSN安全架构。

基于SIR模型的智能电网WCSN数据伪造攻击研究

为了解决智能电网无线传感器网络面临的异构无线网络共存、频谱资源紧张和海量数据处理等问题,在智能电网引入了认知无线传感器网络(WCSN)。文章对智能电网WCSN中的数据伪造攻击进行了研究。在此类攻击中,恶意认知无线传感器节点(传染节点)通过向其他认知无线传感器节点(易感节点)发送伪造的频谱感知数据和设备能耗信息,导致控制中心做出错误的频谱分配和电力调度决策。采用流行病理论中的SIR模型,对智能电网WCSN中的数据伪造攻击信息传播过程进行了建模,研究了流行病爆发的潜在决定因素。最后,通过仿真验证了智能电网WCSN数据伪造攻击SIR模型,并对系统动态特性进行了分析。

基于二阶统计量的WCSN频谱感知算法研究

针对无线认知传感器网络(WCSN)中的频谱感知,目前存在两种截然不同的框架,即信号检测和信号分类。由于衰落信号为零均值广义稳态随机过程,只有使用二阶统计量才能对其进行表征。文章分析时间连续的广义稳态随机过程和时间连续的非平稳随机过程中的信号检测算法,介绍采用归一化相关系数进行信号分类的思路,描述窄带平坦衰落信道建模过程,归纳二阶统计量的频谱感知算法。

采用大维随机矩阵的WCSN频谱感知算法研究

作为无线认知传感器网络(WCSN)的基本功能,频谱感知问题通常需要对方差矩阵及其逆矩阵进行估计,且矩阵维数比样本量大。因此,常用估计器和样本协方差矩阵不再适用,大维随机矩阵应运而生。文章列举大维随机矩阵技术的类型,构建无线认知传感器网络大维随机矩阵的数学模型,构建威沙特矩阵和马尔琴科-帕斯图尔定律的定义、特征及其应用场景,详细分析使用比值λmax/λmin进行频谱感知的原理和算法。

认知无线电在农业物联网中的应用

由于频谱资源的短缺,目前的3G及4G技术难以满足农业物联网的传输要求,传统的短距离无线通信技术也难以满足海量数据的可靠通信.为了给农业物联网提供廉价的宽带接入和稳健的短距离无线互连,提出以认知无线电技术为基础组建农业物联网的传输层和感知层网络.在感知层,用CR UWB技术和CRSN技术实现高速数据传输;在传输层,以IEEE 802.22标准为基础构建满足农村通信需求及适合农业物联网流量特点的无线区域网.最后给出了新的认知农业物联网系统结构图.