导　　师： 冯义志

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着无线通信技术的高度普及,无线信道的开放性所带来的信息安全问题也愈受关注。物理层安全技术是一种在物理层对信息进行加密的保密机制,相对于在网络层使用密钥进行加密的传统加密算法,能够更好地解决无线通信中的信息安全问题,成为了信息安全领域的研究热点。虽然现阶段物理层安全通信的研究有了一定的成果,但大部分研究主要针对简单的通信系统,针对较为复杂的大规模多入多出(Massive Multiple-Input Multiple-Output,M-MIMO)系统,还较少对其进行深入研究。M-MIMO系统相对于传统多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统能够更加集中的发送目标信号,防止信号的泄漏,有效增强系统安全性能。在M-MIMO系统中,由于天线数的增加,对于有限资源在发送天线上的合理分配就显得尤为重要。本文基于更具有一般性的Nakagami-信道,考虑M-MIMO系统,研究了多入多出多天线窃听者(Multiple-Input Multiple-Output Multi-antenna Eavesdropper,MIMOME)信道模型的安全性能。针对大规模MIMOME窃听信道模型难以使用传统数学解析方法对资源进行分配的问题,本文提出了改进的模拟退火算法,该算法避免了复杂的理论分析与计算,有效提高了资源分配的效率,增强了大规模MIMOME系统的安全性能。本文主要的工作内容概述如下:1、安全性能分析是物理层安全研究的基础。本文首先基于Nakagami-m信道,对单入单出单天线窃听者(Single Input Single Output Single-antenna Eavesdropper,SISOSE)信道模型的安全性能进行了分析,并对SISOSE窃听信道模型下的有效安全吞吐量进行仿真。数值结果表明有效信号传输率、信道参数以及信号与噪声的功率分配系数等参数对有效安全吞吐量具有较大影响。2、针对M-MIMO系统中复杂的资源分配优化问题,引入了改进的模拟退火算法,使用了一种自适应扰动方法,能够根据实时温度的

关 键 词： 物理层安全 有效安全吞吐量 窃听信道 资源分配

领　　域： []