多天線無線系統中面向物理層安全通信的信號處理方法

內容簡介

本書共分為6章。第1章介紹了無線系統中保障安全性的重要性和挑戰，並給出了物理層安全概念的簡要背景。第2章簡要總結了資訊理論安全理論的基本結論。第3章介紹了安全波束賦形預編碼以及人工噪聲設計，這些技術被用來增強數據傳輸階段需要的信號質量差異。在第4章中，這些信號處理技術被拓展套用到分散式天線系統和中繼系統中。第5章介紹了差別化信道估計方案，用於實現在信道估計階段的信號質量差異。。第5章介紹了差別化信道估計方案，用於實現在信道估計階段的信號質量差異。最後，第6章進一步介紹了幾種物理層安全套用場景和相應的研究方向。本書的目的是強調信號處理在實現物理層安全中的重要作用，為有志於在該領域深入研究的研究生和科研人員提供當前的研究進展和該領域可能出現的挑戰。

圖書目錄

第1章引言1

1.1無線通信系統中的安全問題1

1.2物理層安全的背景3

1.2.1無密鑰物理層安全傳輸3

1.2.2基於信道的安全密鑰生成4

1.2.3低截獲和低檢測機率信號設計5

1.3本書概要5

參考文獻6

第2章資訊理論物理層安全基礎9

2.1典型竊聽信道模型9

2.2高斯竊聽信道和MIMO高斯竊聽信道13

2.3組合竊聽信道16

2.4遍歷安全容量18

2.5安全中斷20

2.6小結與討論23

參考文獻24

第3章多天線無線系統中的安全預編碼和波束賦形技術26

3.1典型多天線竊聽信道中安全波束賦形和預編碼方案26

3.1.1典型多天線竊聽信道中安全波束賦形27

3.1.2典型多天線竊聽信道中安全預編碼30

3.2多目的多竊聽系統中安全波束賦形33

3.2.1多播安全波束賦形33

3.2.2廣播安全波束賦形36

3.3人工噪聲輔助的安全波束賦形和預編碼39

3.3.1人工噪聲輔助的安全波束賦形40

3.3.2信息信號與人工噪聲之間的功率分配43

3.3.3人工噪聲輔助的安全預編碼47

3.4多目的多竊聽系統中人工噪聲輔助的安全波束賦形51

3.5小結與討論53

參考文獻54

第4章多天線無線中繼系統中分散式安全波束賦形和預編碼56

4.1可信中繼情況下分散式安全波束賦形/預編碼56

4.1.1可信解碼轉發中繼情況下分散式安全波束賦形/預編碼58

4.1.2可信放大轉發中繼情況下分散式安全波束賦形/預編碼65

多天線無線系統中面向物理層安全通信的信號處理方法

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