基于無線協(xié)同中繼信道的物理層安全技術(shù)

第 1章 緒論 1
1.1　無線物理層安全研究發(fā)展概述　1
1.2　無線協(xié)同中繼系統(tǒng)中的物理層安全概述　4
1.3　無線物理層安全關(guān)鍵技術(shù)　6
1.3.1　預(yù)編碼技術(shù)　6
1.3.2　多天線系統(tǒng)中的物理層安全技術(shù)　10
1.3.3　無線協(xié)同中繼系統(tǒng)中的物理層安全技術(shù)　12
1.4　研究展望　16
1.5　本章小結(jié)　16
參考文獻　17

第　2章 基于無線協(xié)同中繼信道的物理層安全相關(guān)基礎(chǔ)　33
2.1　信息論基礎(chǔ)　33
2.2　物理層安全基礎(chǔ)　35
2.3　協(xié)同中繼技術(shù)　36
2.3.1　中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議　36
2.3.2　中繼傳輸模式　38
2.3.3　人工噪聲技術(shù)　40
2.4　波束成形技術(shù)　41
2.4.1　基于協(xié)同中繼的波束成形技術(shù)　41
2.4.2　基于協(xié)同干擾的波束成形技術(shù)　42
2.5　本章小結(jié)　43
參考文獻　44

第3章　無線協(xié)同中繼系統(tǒng)中的魯棒性物理層安全技術(shù)　45
3.1　引言　45
3.2　系統(tǒng)模型　46
3.2.1　中繼轉(zhuǎn)發(fā)　47
3.2.2　人工噪聲　48
3.3　保密容量分析　49
3.4　理想CSI情況下的安全傳輸方案　51
3.5　CSI誤差模型及問題形式　53
3.6　非理想CSI情況下的波束成形方案　55
3.6.1　有用信號功率的理論下界　55
3.6.2　有用信號功率的上界　56
3.6.3　魯棒性波束成形算法　57
3.7　數(shù)值仿真結(jié)果　59
3.8　定理3-1的證明　64
3.9　S-Procedure原理　65
3.10　本章小結(jié)　66
參考文獻　66

第4章　協(xié)同干擾下無線協(xié)同中繼系統(tǒng)中的物理層安全技術(shù)　69
4.1　引言　69
4.2　系統(tǒng)模型　70
4.3　未知竊聽鏈路CSI下的安全傳輸方案　73
4.3.1　合法鏈路理想CSI情況下的設(shè)計　76
4.3.2　合法鏈路非理想CSI情況下的設(shè)計　79
4.4　已知竊聽鏈路CSI下的安全傳輸方案　87
4.4.1　基于迫零約束的設(shè)計　87
4.4.2　基于信漏噪比的設(shè)計　88
4.5　數(shù)值仿真結(jié)果　89
4.5.1　未知竊聽鏈路CSI下的性能分析　90
4.5.2　已知竊聽鏈路CSI下的性能分析　94
4.6　本章小結(jié)　95
參考文獻　96

第5章　多用戶點對點無線協(xié)同中繼系統(tǒng)中單對保密用戶的魯棒性物理層安全技術(shù)　98
5.1　引言　98
5.2　系統(tǒng)模型和基本假設(shè)　99
5.3　保密容量分析　101
5.4　非理想CSI情況下的安全傳輸方案　102
5.4.1　CSI誤差模型及問題形式　103
5.4.2　魯棒性算法設(shè)計　104
5.4.3　收斂性分析　110
5.4.4　復(fù)雜度分析　111
5.5　數(shù)值仿真結(jié)果　111
5.6　本章小結(jié)　115
參考文獻　116

第6章　多用戶點對點無線協(xié)同中繼系統(tǒng)中多對保密用戶的物理層安全技術(shù)　118
6.1　引言　118
6.2　系統(tǒng)模型和基本假設(shè)　119
6.3　保密容量分析及問題形式　121
6.4　保密速率最大化方案　122
6.4.1　最優(yōu)求解方法　123
6.4.2　迫零約束下的求解方法　127
6.5　功率控制方案　128
6.5.1　迫零約束下的求解方法　129
6.5.2　最優(yōu)求解方法　130
6.6　數(shù)值仿真結(jié)果　132
6.6.1　保密速率最大化方案的性能分析　133
6.6.2　功率控制方案的性能分析　134
6.7　本章小結(jié)　136
參考文獻　137