復雜衰落下多用戶系統(tǒng)安全通信的性能評估與系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、由于無線通信的廣播特性使得無線網絡缺乏物理邊界，沒有物理連接的無線通信對于外來的竊聽者來說是開放的，利用無線通信傳輸安全信息成為一個極具挑戰(zhàn)的問題，如何才能保證在物理層上私有數(shù)據(jù)只能目的接收者接收到而不被其他竊聽者所竊聽呢？傳統(tǒng)的安全機制是在物理層之上設計的，本文將從物理層的安全分析解決這一問題，是利用到物理層的安全技術來實現(xiàn)信息傳輸?shù)目煽啃院陀行?。對于物理層安全最初基于Shannon的非退化安全模型，它要求竊聽者接受到的信息不包含發(fā)

2、送者的任何信息。然后Wyner于1975年提出了wire-tap信道模型，它是基于主信道比竊聽信道有更好的信道條件下，有實現(xiàn)安全傳輸?shù)目赡苄?。如何評估更多更加復雜的無線通信環(huán)境下的安全性能一直是物理層安全通信的重要問題。
　　本文是在Wyner的wire-tap模型拓展到非退化模型中,對一些復雜無線通信環(huán)境下竊聽信道的性能分析。首先是研究了Rayleigh衰落信道中的竊聽模型，對主信道和竊聽信道是相關信道和獨立信道的條件下，推導了

3、中斷概率、保密容量和非零保密容量的解析函數(shù)。仿真和結果分析表明了，解析函數(shù)的正確性，并且總結了相關性對竊聽模型性能的影響，信道越相關，實現(xiàn)安全通信的概率越小。然后，研究了由Rayleigh、Nakagami-m和Rician衰落信道組成的四種混合竊聽模型，通過對竊聽模型的分析，推導了出了評估竊聽模型安全性能的漸近中斷概率的解析函數(shù)，仿真結果表明，解析函數(shù)的正確性，也總結了主信道和竊聽信道的SNR比（MER）和信道的衰落因子對于安全通信性