【摘 要】
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由于无线通信具有广播特性,使通信过程方便,同时信息传输过程中也很容易被窃听者窃取,给通信的安全性带来挑战。无线网络中任何节点都可以接收源节点发送的信号,这样节点之间
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由于无线通信具有广播特性,使通信过程方便,同时信息传输过程中也很容易被窃听者窃取,给通信的安全性带来挑战。无线网络中任何节点都可以接收源节点发送的信号,这样节点之间可以通过协作提高通信的效率,也使信号容易被窃听,导致通信的安全性难以保障。安全通信的目的是合法接收者能正确地接收源节点发送的消息,且传输的消息不能被窃听者窃取。本文从信息理论的角度来研究单用户信道的安全性能。首先研究了高斯正交不信任中继信道,即中继节点也作为窃听者的情况,源节点和中继节点、目的节点在信道1上传输信号,中继节点和目的节点在信道2上传输信号,信道1和信道2在频域上是正交的。通过分析给出了高斯正交不信任中继信道的可达安全速率的表达式。在总系统资源受约束的条件下,通过优化源节点功率及信道带宽得到系统的安全速率,并且通过仿真结果说明了采用最优资源分配可得到比最大资源分配更大的安全速率。其次对单用户OFDM系统窃听信道进行研究,并进一步提出了基于OFDM系统中加入协作者的多载波窃听信道模型,根据此模型给出系统的可达安全速率。考虑在总系统功率受限的条件下通过分配源节点及协作者在各个子载波上的功率,使得系统总安全速率最大。最后仿真给出了加入协作者的最优资源分配策略的安全速率与不加协作者的最优资源分配策略的安全速率比较结果。结果表明,在OFDM系统中加入协作者的多载波窃听信道采用最优资源分配策略可以提高系统的安全性能。
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