基于随机频率分集阵列的人工噪声辅助方向调制安全传输
信息论
2016-12-21 v1 math.IT
摘要
本文提出一种基于随机频率分集阵列与人工噪声的新型方向调制方案（RFDA-DM-AN），以增强无线通信的物理层安全。具体而言，我们首先通过为发射天线随机分配频率来设计RFDA-DM-AN方案，从而实现二维（即角度和距离）安全传输，并优于当前最先进的基于一维（即角度）相控阵（PA）的方向调制方案。随后，我们推导出RFDA-DM-AN方案遍历保密容量（ESC）下界的闭式表达式。基于推导出的理论下界，我们进一步优化有用信号与人工噪声（AN）之间的发射功率分配，以提升ESC。仿真结果表明：1）我们的RFDA-DM-AN方案实现了比基于PA的方向调制方案更高的保密容量；2）所推导的下界随着发射天线数N的增加而趋近于ESC，并在N足够大时精确匹配ESC；3）与RFDA-DM-AN中的其他功率分配方案相比，所提出的最优功率分配实现了最高的ESC。
引用
@article{arxiv.1612.06649,
title = {Artificial-Noise-Aided Secure Transmission with Directional Modulation based on Random Frequency Diverse Arrays},
author = {Jinsong Hu and Shihao Yan and Feng Shu and Jiangzhou Wang and Jun Li and Yijin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.06649},
year = {2016}
}