利用功率放大器失真实现物理层安全
信号处理
2025-07-11 v1
摘要
本文提出一种新的物理层安全(Physical Layer Security, PLS)方法，通过失真感知预编码(Distortion-Aware Precoding)利用功率放大器(PA)非线性失真。虽然一些传统PLS技术会注入与合法信道正交的人工噪声，但我们展示，通常被视为不可取的固有PA非线性失真实际上可被利用以增强安全性。零三阶(Z3RO)预编码器对多个天线施加负极性，以在用户位置消除PA失真，从而将失真传输到非用户位置。将失真重定向到非用户位置可为潜在窃听者制造干扰，降低其信噪比加失真比(Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio, SNDR)。数值仿真结果表明，在10%掉线概率、32 dB信噪比(SNR)和-5 dB输入后备(IBO)条件下（此时PA进入饱和 regime），Z3RO预编码器相较于传统最大比传输(MRT)预编码可实现最高达的保密率提升。
引用
@article{arxiv.2507.07567,
title = {Leveraging Power Amplifier Distortion for Physical Layer Security},
author = {Reza Ghasemi Alavicheh and Thomas Feys and MD Arifur Rahman and François Rottenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07567},
year = {2025}
}