空间随机窃听者下多天线中继窃听信道中的人工噪声辅助传输

我们设计了一种新的中继窃听信道安全传输方案，其中信源通过解码转发中继与信宿通信，且存在空间随机分布的窃听者。为贴近实际，我们考虑了一种通用天线配置，即信源、中继、信宿和窃听者均配备多根天线。为迷惑窃听者，我们假设信源和中继在发送信息信号的同时也发送人工噪声信号。我们首先推导了传输中断概率的闭式表达式和易于计算的保密中断概率表达式。值得注意的是，这些表达式对信源、中继和信宿的任意天线数均有效。随后，我们推导了渐近传输中断概率和渐近保密中断概率的简洁而有价值的表达式，揭示了当信源天线数足够大时的保密性能。利用这些表达式，我们在保密中断概率约束下量化了一个实用的性能指标，即保密吞吐量。我们进一步确定了最大化保密吞吐量的系统和信道参数，从而得到了适用于实际部署的分析性安全解决方案。