含保密消息的认知无线电信道容量定理

作为一种受脑启发的无线通信方案，认知无线电是一种新颖的方法，通过允许称为认知用户的部分用户访问授权给主用户的未充分利用频谱，从而促进稀缺无线电频谱的高效利用。除了高可靠性通信和无线电频谱的高效利用外，在许多潜在应用中，认知无线电中信息传输针对窃听的安全性至关重要。本文从信息论角度研究了这一问题。探讨了含保密消息的认知无线电信道 (CRC) 的容量极限。作为认知无线电的理想化信息论模型，该信道包含两个发射机，它们向各自对应的接收机发送独立消息，其中一个发射机（即认知发射机）非因果地获知另一个发射机（即主发射机）的消息。指定给每个接收机的消息需对另一个接收机保密。每个消息的保密程度使用模糊度率进行评估。建立了容量 - 模糊度区域的新内界和外界。结果表明，在某些特殊情况下这些界是一致的。具体而言，推导了一类较不噪声 CRC 和一类半确定性 CRC 的容量 - 模糊度区域。对于仅要求认知发射机的消息保密的情况，也建立了具有弱干扰的高斯 CRC 的容量 - 模糊度区域。