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恶意导频干扰对采用人工噪声方案系统的安全性能影响分析
& r+ _% }* I8 U( ?. }# g6 N$ [摘要:针对窃听方发送恶意导频干扰破坏系统安全性能的问题,本文将研究场景扩展到三节点MIMO(Mult-ple-Input Multiple-Output)网络,首先分析存在恶意导频干扰时最小二乘和最小均方误差准则下的信道估计结果,并推导基于人工噪声的系统安全速率公式,得出当窃听方到达发送方的导频干扰功率大于合法接收方达到的功率时,安全速率值只能为零.然后,进一步分别研究半双工窃听方和全双工窃听方场景下的最优功率分配方案.最后,通过数值仿真分析窃听者位置、窃听者类型和干扰功率等因素对安全性能的影响.
$ N8 I1 S' @- L6 f关键词:物理层安全;恶意导频干扰;安全速率;功率分配5 c; A0 [9 Z! N4 m4 O3 q6 |4 O
& |- \$ {$ w4 i2 y" D1引言: j+ G: f" n, v. u1 T! O5 L: D
无线网络具有广播特性,这给非法用户窃听、干扰、甚至攻击网络带来了便利条件,从而引发了一系列安全问题.针对这些安全威胁,传统的解决方法是在高层对信息进行加密.但密钥的频繁更新增加了加密算法的复杂度,且密钥的分发和管理也面临着挑战.近年来提出的物理层安全方法从无线信道的本质和特点出发,利用编码、调制等通信传输手段,在保证期望用户通信质量的同时,增加窃听者截获信号与还原信息的难度,实现无线信号的安全传输[.2].
; t7 L' B( f, k# o6 F针对存在发送方,合法接收方和窃听方的三节点窃听场景,物理层安全方法主要分为三类,(1)基于无线信道特征的信号处理技术,如人工噪声[3;(2)利用! J3 U; A% b0 P4 j& ~& e6 D
3 Q! x. P7 K3 U2 Y. V) P# _; d0 d" I; q$ u5 S. J, T5 [
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发表于 2021-3-1 10:27
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