【摘 要】
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无线信道的广播特性可以提高通信的便捷性,同时它也给通信的安全性带来了巨大的挑战。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
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无线信道的广播特性可以提高通信的便捷性,同时它也给通信的安全性带来了巨大的挑战。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,然而这一特性也使得信号很容易遭到窃听,从而使得通信的安全性难以得到保障。近些年来博弈理论已广泛的应用于解决信号处理与通信中的问题,博弈的参与者通过合理的选择策略以最优自己的效用。本文从博弈论的角度研究无线安全通信。首先,本文利用博弈论的方法对中继窃听信道模型进行了研究。在含有一个源节点、一个目的节点、一个中继节点和一个窃听节点的四节点中继窃听信道中,中继节点在协助源节点的同时按照一定价格要求回报,源节点和中继节点之间构成了既相互协作又相互竞争的博弈关系。文中利用斯塔克伯格博弈分析源节点和友好中继节点之间的安全博弈问题。通过推导给出了平衡点的表达式,并证明了平衡点的存在性。仿真结果表明中继节点的价格存在一个平衡点,中继节点在要求回报的时候仍能帮助源节点提高安全性能。其次,本文从联盟博弈的角度研究多用户窃听信道中发送节点之间如何形成联盟以及联盟的稳定状态。为了提高通信的安全性能,联盟内发送节点间采用译码前传策略相互协作,文中分别从时分中继译码前传策略和非时分中继译码前传策略分析了发送节点间形成联盟的过程以及联盟的稳定状态。分析和仿真结果表明,发送节点间进行协作可以提高通信的安全性能。
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