隐蔽通信论文提纲,双阶段联合检测论文提纲

无线通信网络的隐蔽传输方案研究

摘要：由于无线信道的广播特性,信息在传输过程中易受到非法用户的窃听及干扰,传输安全成为了研究者们关注的话题。传统加密技术和物理层安全技术分别通过密钥加密和利用无线信道的物理特性来保障信息的安全传输,但这两种方法都只能最大程度地保障信息内容的安全,而无法对信息传输过程加以保护。非法用户可以根据信息传输情况对通信过程进行恶意地干扰、破坏,因此对信息传输过程的隐蔽同样重要。隐蔽通信技术旨在建立合法收发双方的可靠链路,确保信息传输事件本身不被非法用户发现,从而保证用户安全和信息传输安全。本文从隐蔽通信的实现手段出发,针对具体通信场景进行隐蔽传输方案设计,主要工作如下:首先,我们研究了节点选择对隐蔽通信系统性能的影响。具体的,针对网络中存在多个中继节点或多个干扰节点的场景,首先分别推导得到了检测者最小检验错误概率的闭式表达,并在其满足一定约束的条件下,分别提出了一种最优中继选择方案和一种干扰节点选择方案,使隐蔽传输速率最大。仿真结果表明,本文中继选择方案和协作干扰选择方案可有效提高合法链路的隐蔽传输速率,例如使用中继选择方案,当干扰功率为15dB时,本文中继选择方案获得的隐蔽传输速率比参考文献方案提高了约14.7%。接下来,我们针对检测者采用双阶段检测的传输场景进行了隐蔽传输方案设计。现有研究中非法检测者大都采用单阶段检测来判断合法用户是否存在隐蔽通信行为,而针对双阶段传输场景的检测和传输方案设计的研究还不够深入。因此本文针对该场景下的联合检测方案及其应对策略进行了研究。首先,本文从检测者的角度出发,设计了两种双阶段联合检测方案,分析和推导了这两种方案下的最优判决门限及相应的最小检验错误概率。仿真表明,双阶段联合检测方案与单阶段检测相比可以获得的更小的检验错误概率,说明通过双阶段联合检测,检测者可以有效提高检测性能。在此基础上,从合法节点的角度出发,提出了一种单节点干扰方案,在最小检验错误概率满足给定约束的条件下,通过设置最佳的总发射功率获得最佳的隐蔽传输速率。接下来针对网络中存在多个干扰节点的情况进一步提出了一种协作干扰选择方案,该方案以最大化隐蔽传输速率为目标,对源与中继节点进行了最佳功率分配,并完成了最优干扰节点的选择。与现有方案相比,本文方案可有效对抗双阶段检测对系统性能的不利影响,其在最小检验错误概率满足给定约束的前提下,可以有效提高系统的隐蔽传输速率。例如当干扰功率为15dB时,本文隐蔽传输方案由于进行了最佳功率分配和双阶段最佳干扰节点的选择,其获得的隐蔽传输速率比本文等功率分配方案提高了约3.37%,同随机干扰节点选择方案相比提高了约43.7%。综上,本文针对具体传输场景进行隐蔽传输方案设计,获得了良好的隐蔽通信性能。 

关键词：隐蔽通信;双阶段联合检测

文章目录

摘要

abstract

1 绪论

    1.1 研究背景与意义

    1.2 研究现状

    1.3 研究内容及结构安排

2 无线隐蔽通信的基础知识与网络传输模型介绍

    2.1 信息传输基础知识

        2.1.1 中继节点转发方式

        2.1.2 中继节点工作模式

    2.2 隐蔽通信的性能指标

    2.3 隐蔽通信网络传输模型介绍

    2.4 本章小结

3 基于中继选择和协作干扰选择的隐蔽传输方案研究

    3.1 基于中继选择的隐蔽传输方案研究

        3.1.1 系统模型

        3.1.2 性能分析

        3.1.3 仿真结果

        3.1.4 本节小结

    3.2 基于协作干扰选择的隐蔽传输方案研究

        3.2.1 系统模型

        3.2.2 性能分析

        3.2.3 仿真结果

        3.2.4 本节小结

    3.3 本章小结

4 基于协作干扰选择对抗双阶段检测的隐蔽传输方案研究

    4.1 双阶段联合检测的方案研究及性能分析

        4.1.1 系统模型

        4.1.2 性能分析

        4.1.3 仿真结果

        4.1.4 本节小结

    4.2 基于协作干扰选择的隐蔽传输方案研究

        4.2.1 系统模型

        4.2.2 最佳功率分配和两阶段干扰节点选择方案

        4.2.3 仿真结果

        4.2.4 本节小结

    4.3 本章小节

5 工作总结与展望

    5.1 本文工作总结

    5.2 研究展望

致谢

参考文献

[1]基于无线信道差异的隐蔽通信[J]. 王旭,金梁,楼洋明,张立健,林钰达.  信号处理. 2021(01)

[2]噪声不确定时基于波束成形的隐蔽无线通信性能分析[J]. 林钰达,金梁,周游,楼洋明.  通信学报. 2020(07)

[3]面向5G的物理层安全技术综述[J]. 任品毅,唐晓.  北京邮电大学学报. 2018(05)

[4]单窃听双跳协作网络的中继选择方案及其性能分析[J]. 阳俐君,曹张华,张士兵,吉晓东.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2016(05)

[5]基于人工噪声的多用户MIMO系统加密算法[J]. 赵家杰,彭建华,黄开枝,吉江.  电子与信息学报. 2012(08)

[6]数字水印——数字时代的隐写术[J]. 黄飞.  电子出版. 2002(10)