本文關(guān)鍵詞：多發(fā)單收竊聽(tīng)信道中人工噪聲輔助的魯棒波束成形設(shè)計(jì)　出處：《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年11期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線通信 物理層安全 魯棒波束成形 人工噪聲

【摘要】：針對(duì)無(wú)線通信物理層安全中合法用戶接收的信息易受到非法竊聽(tīng)者竊聽(tīng)的問(wèn)題,提出了一種人工噪聲輔助的魯棒波束成形(AN-RBF)設(shè)計(jì)方案。首先,利用信道估計(jì)分別獲取發(fā)射端到合法用戶的瞬時(shí)非理想信道狀態(tài)信息(CSI)和發(fā)射端到竊聽(tīng)者的統(tǒng)計(jì)CSI;然后,在發(fā)射端向合法用戶發(fā)送的信號(hào)中添加人工噪聲,通過(guò)對(duì)有用信號(hào)和人工噪聲進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化,在滿足發(fā)射功率控制和中斷概率限制的約束條件下實(shí)現(xiàn)安全傳輸速率的最大化。AN-RBF方案發(fā)射端僅需獲取竊聽(tīng)者的統(tǒng)計(jì)CSI,且發(fā)射端獲取的合法用戶的瞬時(shí)CSI是非理想的,系統(tǒng)開(kāi)銷少,另外,人工噪聲的添加可以降低竊聽(tīng)者接收端信干噪比,提高多發(fā)單收(MISO)竊聽(tīng)信道中的安全傳輸速率。仿真結(jié)果表明,在20dB功率且仿真環(huán)境相同的情況下,所提AN-RBF方案的安全速率比各態(tài)同向人工噪聲輔助方案提高了約2bit·(s·Hz)-1。
[Abstract]:Aiming at the problem that the information received by legitimate users in the physical layer of wireless communication is vulnerable to eavesdropping by illegal eavesdroppers, a robust beamforming scheme aided by artificial noise is proposed. Firstly, a robust beamforming scheme is proposed. The instantaneous non-ideal channel state information (CSI) from the transmitter to the legitimate user and the statistical CSI from the transmitter to the eavesdropper are obtained by channel estimation. Then, the artificial noise is added to the signal sent by the transmitter to the legitimate user, and the useful signal and the artificial noise are jointly optimized. Under the constraints of power control and outage probability limit, the security transmission rate maximization. AN-RBF scheme only need to obtain the statistical CSI of eavesdroppers. And the instantaneous CSI of the legitimate user obtained by the transmitter is not ideal, and the system cost is less. In addition, the addition of artificial noise can reduce the signal-to-noise ratio of the eavesdropper. The simulation results show that under the same simulation environment and 20 dB power. The security rate of the proposed AN-RBF scheme is about 2 bit 路s 路Hzn-1 higher than that of each state codirectional artificial noise auxiliary scheme.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61431011,61302068)
【分類號(hào)】：TN918
【正文快照】： 無(wú)線通信的廣播性和開(kāi)放性使其極易受到竊聽(tīng)和干擾等安全威脅[1-5],因此,保證無(wú)線通信的安全傳輸變得尤為重要。相對(duì)于傳統(tǒng)的加密方法,物理層安全旨在利用無(wú)線通信的物理層特性,如噪聲、衰落等,以信息論中的理論為基礎(chǔ)保證無(wú)線通信的安全性。此外,進(jìn)入20世紀(jì)末,多輸入多輸出(M

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2 傅洪亮;，

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