基于无线协同中继信道的物理层安全技术

第 1章 绪论 1

1.1　无线物理层安全研究发展概述　1

1.2　无线协同中继系统中的物理层安全概述　4

1.3　无线物理层安全关键技术　6

1.3.1　预编码技术　6

1.3.2　多天线系统中的物理层安全技术　10

1.3.3　无线协同中继系统中的物理层安全技术　12

1.4　研究展望　16

1.5　本章小结　16

参考文献　17



第　2章 基于无线协同中继信道的物理层安全相关基础　33

2.1　信息论基础　33

2.2　物理层安全基础　35

2.3　协同中继技术　36

2.3.1　中继转发协议　36

2.3.2　中继传输模式　38

2.3.3　人工噪声技术　40

2.4　波束成形技术　41

2.4.1　基于协同中继的波束成形技术　41

2.4.2　基于协同干扰的波束成形技术　42

2.5　本章小结　43

参考文献　44



第3章　无线协同中继系统中的鲁棒性物理层安全技术　45

3.1　引言　45

3.2　系统模型　46

3.2.1　中继转发　47

3.2.2　人工噪声　48

3.3　保密容量分析　49

3.4　理想CSI情况下的安全传输方案　51

3.5　CSI误差模型及问题形式　53

3.6　非理想CSI情况下的波束成形方案　55

3.6.1　有用信号功率的理论下界　55

3.6.2　有用信号功率的上界　56

3.6.3　鲁棒性波束成形算法　57

3.7　数值仿真结果　59

3.8　定理3-1的证明　64

3.9　S-Procedure原理　65

3.10　本章小结　66

参考文献　66



第4章　协同干扰下无线协同中继系统中的物理层安全技术　69

4.1　引言　69

4.2　系统模型　70

4.3　未知窃听链路CSI下的安全传输方案　73

4.3.1　合法链路理想CSI情况下的设计　76

4.3.2　合法链路非理想CSI情况下的设计　79

4.4　已知窃听链路CSI下的安全传输方案　87

4.4.1　基于迫零约束的设计　87

4.4.2　基于信漏噪比的设计　88

4.5　数值仿真结果　89

4.5.1　未知窃听链路CSI下的性能分析　90

4.5.2　已知窃听链路CSI下的性能分析　94

4.6　本章小结　95

参考文献　96



第5章　多用户点对点无线协同中继系统中单对保密用户的鲁棒性物理层安全技术　98

5.1　引言　98

5.2　系统模型和基本假设　99

5.3　保密容量分析　101

5.4　非理想CSI情况下的安全传输方案　102

5.4.1　CSI误差模型及问题形式　103

5.4.2　鲁棒性算法设计　104

5.4.3　收敛性分析　110

5.4.4　复杂度分析　111

5.5　数值仿真结果　111

5.6　本章小结　115

参考文献　116



第6章　多用户点对点无线协同中继系统中多对保密用户的物理层安全技术　118

6.1　引言　118

6.2　系统模型和基本假设　119

6.3　保密容量分析及问题形式　121

6.4　保密速率*大化方案　122

6.4.1　*优求解方法　123

6.4.2　迫零约束下的求解方法　127

6.5　功率控制方案　128

6.5.1　迫零约束下的求解方法　129

6.5.2　*优求解方法　130

6.6　数值仿真结果　132

6.6.1　保密速率*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　本章小结　136

参考文献　137