基于天線相關(guān)的MIMO竊聽信道安全性能分析.pdf

1、無線安全通信一直是人們所追求的目標(biāo)，但是，由于無線網(wǎng)絡(luò)的開放性和無線終端數(shù)目的急劇增加，人們很難防止竊聽者進(jìn)行干擾和竊聽。近年來由于多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)中的廣泛使用，MIMO技術(shù)的安全問題在民用和軍用領(lǐng)域變得越來越突出。傳統(tǒng)的加密方法主要是在無線網(wǎng)絡(luò)上層進(jìn)行加密的，同時(shí)假設(shè)物理層能夠提供很好的安全鏈接。作為上層加密方法的一種補(bǔ)充，本文是從物理層的角度去分析如何實(shí)現(xiàn)安全通信。與傳統(tǒng)的加密方法不同，無線通信物理層安全方法是

2、從信息論的角度出發(fā)，給出了在MIMO竊聽信道模型下實(shí)現(xiàn)安全傳輸?shù)目尚行浴IMO系統(tǒng)中，由于天線的排列方式以及信號(hào)到達(dá)角度不同等因素都會(huì)影響天線之間的相關(guān)性，因此在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)必須考慮天線相關(guān)性。本文主要研究了在MIMO竊聽信道下，發(fā)送者采用最優(yōu)階數(shù)傳輸天線選擇(TAS)和一般階數(shù)TAS，接收者和竊聽者采用最大比合并(MRC)時(shí)，天線相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)安全性能的影響。論文的主要研究成果如下：
　　第一、分析了最優(yōu)階數(shù)TAS和MRC對(duì)MIM

3、O竊聽信道安全性能的影響，詳細(xì)研究了平坦 Nakagami-m衰落信道下系統(tǒng)的安全概率和中斷概率。
　　第二、分析了當(dāng)接收者和竊聽者采用MRC時(shí)，天線相關(guān)性對(duì)單輸入多輸出(SIMO)系統(tǒng)安全性能的影響。在MIMO竊聽信道下，當(dāng)發(fā)送者采用最優(yōu)階數(shù)TAS，接收者和竊聽者采用MRC時(shí)，通過推導(dǎo)系統(tǒng)安全概率和中斷概率，給出了接收者和竊聽者天線相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)安全性能影響的理論表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了一種漸進(jìn)中斷概率表達(dá)式，該表達(dá)式更清楚地