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MIMO异构网络中一种基于人工噪声的抗主动窃听者的鲁棒安全传输方案

张波 黄开枝 林胜斌 易鸣 陈亚军

引用本文: 张波, 黄开枝, 林胜斌, 易鸣, 陈亚军. MIMO异构网络中一种基于人工噪声的抗主动窃听者的鲁棒安全传输方案[J]. 电子与信息学报, doi: 10.11999/5EIT190649 shu
Citation:  Bo ZHANG, Kaizhi HUANG, Shengbin LIN, Ming YI, Yajun CHEN. A Robust Secure Transmission Scheme Based onArtificial Noise for Resisting Active Eavesdropper in MIMO Heterogeneous Networks[J]. Journal of Electronics and Information Technology, doi: 10.11999/5EIT190649 shu

MIMO异构网络中一种基于人工噪声的抗主动窃听者的鲁棒安全传输方案

    作者简介: 张波: 男,1993年生,博士生,研究方向为移动通信安全;
    黄开枝: 女,1973年生,教授、博士生导师,研究方向为移动通信网络及信息安全;
    林胜斌: 男,1990年生,讲师,研究方向为无线物理层安全;
    易鸣: 男,1986年生,助理研究员,研究方向为物理层安全编码;
    陈亚军: 男,1988年生,助理研究员,研究方向为移动通信安全
    通讯作者: 黄开枝,zb100403@126.com.cn
  • 基金项目: 国家自然科学基金(61871404,61701538)

摘要: 为保证MIMO异构网络面临多天线主动窃听时的安全性,该文提出一种基于人工噪声的抗主动窃听者的鲁棒安全传输方案。首先,考虑窃听者发送上行导频干扰的情形,研究了其发送的上行导频干扰对合法用户信道估计的影响。随后,基于信道估计结果对宏基站、微基站的下行数据与噪声信号的预编码矩阵进行设计,并推导了此种情形下系统安全速率的表达式。然后,以系统安全速率最大化为目标对基站的下行数据与噪声信号的发送功率进行优化设计,并提出一种基于1维线性搜索的求解方法。进一步地,考虑窃听者在发送上行导频干扰后,继而发送噪声干扰用户下行通信的情形,提出一种基于离散零和博弈方法来获取最优的发送功率设计。仿真结果验证了所提方案的安全性和鲁棒性。

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图(3)
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文章相关
  • 通讯作者:  黄开枝, zb100403@126.com.cn
  • 收稿日期:  2019-08-28
  • 录用日期:  2020-06-08
  • 网络出版日期:  2020-07-13
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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