人工噪聲提升無線通信系統(tǒng)安全性能研究
發(fā)布時(shí)間：2024-06-23 08:23
當(dāng)代人們的日常生活和交流無時(shí)不刻都與無線通信緊密相關(guān),在巨大軍用民用市場需求下,無線通信技術(shù)得到了長足且深切的發(fā)展。近幾年,隨著5G技術(shù)的發(fā)展與試點(diǎn),更加促使無線通信技術(shù)的普及更新。同時(shí),無線通信也是很多時(shí)興科技和工程中不可或缺的重要環(huán)節(jié),如物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、智能家居、智慧城市等。隨著萬物互聯(lián)、萬物互通愿景的推進(jìn)與實(shí)現(xiàn),無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和種類呈現(xiàn)爆炸式增長,如何提升無線通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)陌踩�、保證系統(tǒng)高效可靠運(yùn)行成為一大研究難點(diǎn)與熱點(diǎn)。物理層安全技術(shù)能夠直接利用無線信道的隨機(jī)特性提高無線通信系統(tǒng)的安全傳輸性能,被廣泛認(rèn)可為一個(gè)補(bǔ)充和替代傳統(tǒng)秘鑰加密體系的新興技術(shù)。人工噪聲加擾技術(shù)能夠在物理層增強(qiáng)無線通信系統(tǒng)的安全傳輸性能,是一種極具潛力的安全傳輸技術(shù)。本文對人工噪聲加擾技術(shù)在無線傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳盡的探索和分析,具體研究了三個(gè)應(yīng)用場景:人工噪聲在全雙工多天線目的端加擾系統(tǒng)中的應(yīng)用、人工噪聲預(yù)編碼技術(shù)在全雙工中繼無線傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用和人工噪聲加擾技術(shù)在無人機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用�？紤]了兩種常見的信道模型,即Rayleigh衰落信道和Nakagami-m衰落信道。探究了兩種竊聽信...
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 無線衰落信道模型
1.1.2 全雙工技術(shù)
1.1.3 預(yù)編碼技術(shù)
1.1.4 人工噪聲加擾技術(shù)
1.1.5 天線模式切換技術(shù)
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 內(nèi)容與創(chuàng)新
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 全雙工目的端加擾安全傳輸系統(tǒng)中的天線模式切換
2.1 系統(tǒng)模型
2.2 可達(dá)安全速率優(yōu)化
2.2.1 瞬時(shí)竊聽CSI條件下的最優(yōu)功率分配方案
2.2.2 統(tǒng)計(jì)竊聽CSI條件下的最優(yōu)功率分配方案
2.2.3 窮舉聯(lián)合優(yōu)化方案
2.2.4 所提貪婪聯(lián)合優(yōu)化方案
2.2.5 復(fù)雜度分析
2.2.6 所提貪婪聯(lián)合優(yōu)化方案的理論性能分析
2.3 仿真驗(yàn)證與討論
2.4 本章小結(jié)
第3章 全雙工中繼系統(tǒng)人工噪聲預(yù)編碼方案安全性能分析
3.1 系統(tǒng)模型
3.1.1 所考慮單天線竊聽者場景
3.1.2 多天線竊聽者場景討論
3.2 遍歷可達(dá)安全速率分析
3.2.1 任意天線數(shù)遍歷可達(dá)安全速率分析
3.2.2 大規(guī)模天線遍歷可達(dá)安全速率分析
3.2.3 漸近性能分析
3.3 仿真分析和討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 全雙工目的端加擾在無人機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1 系統(tǒng)模型
4.1.1 無人機(jī)下行傳輸系統(tǒng)
4.1.2 信道模型
4.1.3 信干噪比計(jì)算
4.2 安全性能推導(dǎo)
4.2.1 先驗(yàn)知識
4.2.2 信干燥比的統(tǒng)計(jì)特性
4.2.3 遍歷可達(dá)安全速率推導(dǎo)
4.2.4 安全中斷概率推導(dǎo)
4.3 漸近安全性能推導(dǎo)
4.3.1 漸近遍歷可達(dá)安全速率推導(dǎo)
4.3.2 漸近安全中斷概率推導(dǎo)
4.4 數(shù)值仿真及性能分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 本文總結(jié)
5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
本文編號：3995242
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 無線衰落信道模型
1.1.2 全雙工技術(shù)
1.1.3 預(yù)編碼技術(shù)
1.1.4 人工噪聲加擾技術(shù)
1.1.5 天線模式切換技術(shù)
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 內(nèi)容與創(chuàng)新
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 全雙工目的端加擾安全傳輸系統(tǒng)中的天線模式切換
2.1 系統(tǒng)模型
2.2 可達(dá)安全速率優(yōu)化
2.2.1 瞬時(shí)竊聽CSI條件下的最優(yōu)功率分配方案
2.2.2 統(tǒng)計(jì)竊聽CSI條件下的最優(yōu)功率分配方案
2.2.3 窮舉聯(lián)合優(yōu)化方案
2.2.4 所提貪婪聯(lián)合優(yōu)化方案
2.2.5 復(fù)雜度分析
2.2.6 所提貪婪聯(lián)合優(yōu)化方案的理論性能分析
2.3 仿真驗(yàn)證與討論
2.4 本章小結(jié)
第3章 全雙工中繼系統(tǒng)人工噪聲預(yù)編碼方案安全性能分析
3.1 系統(tǒng)模型
3.1.1 所考慮單天線竊聽者場景
3.1.2 多天線竊聽者場景討論
3.2 遍歷可達(dá)安全速率分析
3.2.1 任意天線數(shù)遍歷可達(dá)安全速率分析
3.2.2 大規(guī)模天線遍歷可達(dá)安全速率分析
3.2.3 漸近性能分析
3.3 仿真分析和討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 全雙工目的端加擾在無人機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1 系統(tǒng)模型
4.1.1 無人機(jī)下行傳輸系統(tǒng)
4.1.2 信道模型
4.1.3 信干噪比計(jì)算
4.2 安全性能推導(dǎo)
4.2.1 先驗(yàn)知識
4.2.2 信干燥比的統(tǒng)計(jì)特性
4.2.3 遍歷可達(dá)安全速率推導(dǎo)
4.2.4 安全中斷概率推導(dǎo)
4.3 漸近安全性能推導(dǎo)
4.3.1 漸近遍歷可達(dá)安全速率推導(dǎo)
4.3.2 漸近安全中斷概率推導(dǎo)
4.4 數(shù)值仿真及性能分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 本文總結(jié)
5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
本文編號：3995242
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