无线网络物理层安全传输策略研究

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1、４密级：公开学校代码：１０００ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±专业学位论文无线网络物理层安全传输策略研究作者姓名吴形工程领域电子与通信工程指导教师王升辉副教授心．ＩＩ培养院系计算机与信息技术学院如交道乂＃硕±专业学位论文无线网络物理层安全传输策略研巧ＳｔｕｄｉｅｓｏｆＰｈｓｉｃａｌＬｅｒＳｅｃｕｒｉｔＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｔｒａｔｅｙ巧ｙｇｙｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ作者；吴形导师：王升辉北京交通

2、大学２０１６年６月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可１＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供査阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和礎盘。学校可１＾为存在馆际合作关系的兄弟离校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：表形签字曰期：（年曰：签字曰期／月

3、吩：１０００４密级学校代码：公开北京交通大学硕±专业学位论文无线网络物理层安全传输策略研究ＳｔｕｄｉｅｓｏｆＰｈｓｉｃａｌＬａｅｒＳｅｃｕｒｉｔＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｔｒａｔｅｙｙｙｇｙｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ１４１２５１６０作者姓名：吴形学号；导师姓名；王升辉职称；副教授工程硕±专业领域；电子与通信工程学位级别；硕±北京交通大学２０１６年６月ｉ致谢时光甚再，转眼间两年的硕±学习阶段就要接近尾声。硕±期间学习和科研工作拓宽

4、了我的视野，无线通信前沿理论的研巧对我思考问题和自主研巧能力的提升有很大的促进作用。值此论文完成之际，我由衷的感谢导师王升辉老师对我的悉必指导和淳淳教诲、。从论文选题到论文撰写王老师多次就难点问题给予我耐屯，细致的引导和分析，他严谨的治学态度和科学灵活的王作方法对我各方面能力的提升产生了极大的影响。感谢熊巧老师在研一学年对我的无线通信领域研巧提供的入口指导和帮助。在您的课堂上学习的前沿理论知识拓宽了我的视野，对我受益匪浅。感谢董红柏师兄和邸晓飞师兄在论文完成期间多次耐也、地解答我的疑惑

5、，帮。助我顺利完成论文研巧特别感谢同口韩瑞轩和实验室伙伴蒋瑞红，与你们共同学习研讨的美好时光是难Ｗ忘记的，感谢你们对本文的研巧工作提出的很多宝贵意见。感谢我的孽友兼学习伙伴邱爽，林鸿运和宋磊涛，与你们共同学习相互帮助。的曰子是难忘而美好的，感谢你们在论文完成期间对我的关也支持和帮助尤其感谢我的家人，你们的支持和陪伴让我能够顺利坚持完成论文的研巧和撰写Ｉ感谢你们作为我坚实的后盾。、最后向所有帮助过我的师长和朋友们表示衷屯的感谢！北京交通大学硕±专业学位论文摘要与传统的密钥加

6、密技术不同的是，无线物理层安全技术利用信道的多径互易一性，空间唯性等特征加密信息，使窃听者获取的有用信息量趋向于零，从信息，论的意义上确保窃听者无法获取信源信息，实现了无线通信的强安全这使其能一一一够作为下代移动通信技术的种可靠安全技术手段。因此，本文在考虑下代移动通信技术的发展趋势和关键技术的基础上，研巧无线网络物理层安全传输策略。一首先，针对独立小区多天线场景的下行链路通信安全问题，提出了种冗余天线人工加扰技术安全传输策略，通过结合匹配巧波预编码技术产生人工干扰噪声改变窃听者的接收

7、信噪比来提高小区内的通信安全，并推导了遍历保密容童的闭式表达式，利用遗传算法迭代求解遍历保密容量最大化约束条件下的最优功率分配方案。一其次，针对多小区大规模天线场景的下行链路通信安全问题，考虑下代通一信技术中小区间协作的发展趋势，提出了种基于多小区基站选择的人工加扰策略，允许系统根据实际通信情况选择最优的小区基站协助本地小区有针对性地发送人工噪声，Ｗ提离《小区系统的安全性。考虑了两种不同的基站选择结果的场巧，分别给出两种场巧下逼近准确可达遍历秘巧速率的秘密速率下界表达式，最。后通过遗传

8、巧法进行最优功率分配方案设计实验仿真结果表明，本文提出的基于基站选择的人工加扰策略对保搏多小区系统的通信安全具有有效性。：物理层安全关键词；人工加扰技术ｉＭＦ预编码；大规模天线；基站选择化北京交通大学硕±专业学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＰｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒｓｅｃｕｒｉｔｙａｓａｒｅｌｉａｂ