主动窃听系统的干扰机功率分配策略研究

《主动窃听系统的干扰机功率分配策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）主动窃听系统的干扰机功率分配策略研究涂小岚二○一八年六月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111503016广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）主动窃听系统的干扰机功率分配策略研究涂小岚指导教师姓名、职称：张广驰副教授专业或领域名称：信息与通信工程学生所属学院：信息工程学院论文答辩日期：2018年06月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineering(M

2、asterofEngineeringScience)ResearchonJammerPowerAllocationStrategyforProactiveEavesdroppingSystemMsc.Candidate:TuXiaoLanSupervisor:AssociateProf.ZhangGuangChiJun2018SchoolofInformationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要利用无

3、线信道的共性来实现安全模式下的无线通信技术，统称为物理层安全技术。目前学术界针对这项通信安全问题已经开展了大量防御机制研究，虽然传统的密码机制也为信息安全通信提供了一种有效的管理方法，但是随着非法窃听用户的增加，传统密码机制对于维持现有的安全现状，正面临着前所未有的挑战。在已有的窃听技术研究中，通过优化系统的保密容量，避免合法用户之间的通信信息被窃听到，这被称为被动窃听技术。但是，换个角度，从更广泛的国家安全角度来看，窃听者实际上也可以通过一种合法窃听的手段来监听非法用户之间的通信信息，这项技术统称为主动窃听技术。实际上利用合法的

4、监听手段拦截非法用户之间的通讯是非常具备挑战性的，因为合法的监听器可能距离可疑发射器很远，无线信道随着时间的推移也会衰减严重。所以在远距离通信模式下，都会考虑增加若干中继器，来克服由于远距离通信所造成的信号失真，确保接收信号的完整性。目前已有的研究技术都没有考虑在一个可移动的区域里面，运用干扰机来合理优化合法窃听速率；针对中继通信系统，也仅考虑在窃听信道增益较弱的传输时隙下，通过窃听者发射干扰信号，阻止可疑通讯信号的传输。因此针对以上两点，本文提出了基于干扰机进行主动窃听的策略，分别在可疑用户直接通信和中继通信的应用场景中，通过一

5、个合法的窃听器来监听可疑通信链路。根据窃听判决条件，若可疑通信链路信道增益强于窃听通信链路信道增益，则表明窃听者不能成功解码可疑传输信号，为了保证窃听者的成功窃听，则通过干扰机设备发射干扰信号来阻止目的接收用户接收可疑传输信号。针对窃听判决条件，干扰机依据自适应功率调整策略，将当前情况下干扰功率调整到最优值，从而计算得到最大的合法窃听速率。以下是两种场景下的干扰功率优化策略：1、可疑用户直接通信：在衰落信道下，若窃听链路信道增益大于可疑链路信道增益，则判定为合法窃听者可以顺利解码和窃听可疑传输信号。其他情况下，判定合法窃听者窃听失

6、败，通过预设的干扰机设备发射干扰信号，目的是为了改变可疑用户的通信速率（例如，对于更小的数据传输速率）。分别在无自干扰（合法窃听者能通过先进的自干扰消除技术）和无自干扰（窃听者本身也会受到干扰机干扰）这两种情况下，利用内点法和拉格朗日优化方法求解出当前情况下的最优干扰功率。I广东工业大学硕士学位论文2、可疑用户中继通信：针对双跳解码转发中继窃听系统，本文提出了一种新颖的合法监听策略。第一个传输时隙下中继监听可疑信源发射的信号；在第二个时隙下通过放大转发技术将监听到的信号转发给可疑接收机。而本文提出的具体策略是针对合法监听器和干扰机

7、设计的，根据两个时隙下的信道状态依次判断当前时隙下窃听者是否窃听成功，若判断为当前时隙下窃听者窃听失败，则通过干扰机干扰中继、接收机接收信号，通过优化当前时隙下的最优干扰功率，得到系统的最大合法窃听速率。关键词：主动窃听；窃听判决条件；自适应功率分配原则；合法窃听速率；双跳解码转发；放大转发。IIAbstractAbstractDuetothenatureofbroadcasttransmissionofsignalsunderwirelesscommunication,wirelesscommunicationcannotavo

8、idtheeavesdroppingofpotentialeavesdroppers.Theuseofwirelesschannelcommonalityamongcommunicationuserstoimplementthewirelessco