混合窃听环境下多波束符号级安全传输方法

作     者：邱彬 程文驰 Bin QIU;Wenchi CHENG

作者机构：西安电子科技大学综合业务网理论与关键技术国家重点实验室西安710071 

出 版 物：《中国科学：信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2022年第52卷第2期

页      面：217-238页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2021YFC3002100)资助项目 

主　　题：物理层安全 人工噪声 混合窃听 多波束 方向调制 

摘      要：针对毫米波在混合窃听无线通信系统面临的安全问题,基于阵列收发结构,提出了一种有效的无线物理层安全传输方法.在发射端采用多波束符号级方向调制、人工噪声(artificial noise,AN)辅助、天线子集方法,以及合法用户(legitimate user,LU)采用阵列接收确保混合窃听环境下的安全可靠传输.考虑窃听者(eavesdropper,Eve)信息未知,通过最小化发射信息功率准则设计发射波束形成矢量,满足合法用户的接收信号指定符号级约束,确保合法用户有效接收.将剩余的发射功率分配给人工噪声,最大限度扰乱窃听者的接收信号.此外,通过最小均方差无失真响应准则设计合法用户接收权矢量,有效抑制干扰信号.仿真结果证明了所提方法在能量效率和安全增强方面的优越性.