《多天線系統中基於有限反饋的物理層安全技術研究》是依託南京航空航天大學，由陳曉明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多天線系統中基於有限反饋的物理層安全技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳曉明
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相對於一般的無線通信，基於物理層安全技術的無線安全通信在理論和技術上都有很多新的挑戰。一方面它要降低傳輸速率以保證信息傳輸的安全性，另一方面它又要最大化信息的安全傳輸速率以滿足服務質量要求，這兩方面都與信道信息的反饋有著直接的聯繫。本項目正是在深入研究物理層安全通信的約束和目標的基礎上，首先從理論上分析反饋與預編碼、資源分配、干擾協調和反竊聽檢測等多天線系統中的物理層安全所涉及的一系列問題。然後重點研究和設計有限反饋情況下具有干擾時的魯棒性反饋設計、資源有效的功率和反饋聯合分配策略、新型干擾協調技術和服務質量驅動的自保護機制等技術問題，以實現信息的安全、可靠和高效的傳輸，為無線安全通信的進一步發展提供重要的理論和技術支持。
結題摘要
本項目旨在利用多天線系統的空間自由度增強實際場景下的物理層安全通信系統的性能。具體而言，本項目針對點對點系統、中繼系統、多用戶系統和多小區系統等場景的特性，分別設計了有效的多天線技術，在保證安全性的同時，滿足了各種無線業務的服務質量要求。特別是，本項目在國際上較早的將大規模天線陣列技術引入到物理層安全中，利用其超高的空間解析度，顯著的提高了物理層安全的性能。本項目研究表明，當大規模天線陣列的天線數很大時，竊聽節點將無法收到信號，從而實現了完全的安全通信。進一步，本項目將中繼技術與大規模天線陣列技術結合起來，綜合利用中繼技術的分集增益和大規模天線陣列的超高空間解析度，解決了信道信息不完全和近距離竊聽等物理層安全通信的難題，實現了實際場景下的安全可靠的通信。此外，本項目基於大規模安全中繼系統的特點，設計了放大轉發和解碼轉發這兩種中繼協定下的資源分配策略，進一步增強了無線通信的安全性。經過三年的探索和研究，本項目在信道信息反饋與預編碼、聯合資源分配、干擾協調與管理和自保護機制這四個多天線安全通信系統的關鍵技術上取得了一系列創新性的研究成果，完成並超出了預期的研究目標。
