针对具备窃听能力的全双工攻击者的安全方向调制网络低复杂度高性能接收波束成形
信息论
2020-12-08 v1 math.IT
摘要
在本文中，我们提出一种带有全双工（FD）恶意攻击者（Mallory）的方向调制（DM）网络新场景，其中 Mallory 可窃听 Alice 发往 Bob 的机密消息，同时发送干扰信号干扰 Bob。考虑到 Bob 处的干扰加噪声为有色噪声，提出一种增强型接收波束成形（RBF）——基于白化滤波器的最大比合并（MRC）（WFMRC）。随后，给出最大化 secrecy rate（Max-SR）和最小均方误差（MMSE）两种 RBF，其性能与 WFMRC 相同。为降低传统 MMSE 的计算复杂度，还提出一种低复杂度 MMSE。最终，为完全消除来自 Mallory 的干扰信号并将残余干扰加噪声转换为白噪声，提出一种基于零空间投影（NSP）最大化 WF 接收功率的新 RBF，称为 NSP-based Max-WFRP。仿真结果表明，所提 Max-SR、WFMRC 和低复杂度 MMSE 与传统 MMSE 具有相同的 SR 性能，且性能最优，而所提 NSP-based Max-WFRP 在中高信噪比区域表现优于 MRC。由于其低复杂度，所提低复杂度 MMSE 极具吸引力。更重要的是，与传统 MRC 相比，所提方法对恶意干扰功率的变化具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2012.03169,
title = {Low-complexity and High-performance Receive Beamforming for Secure Directional Modulation Networks against an Eavesdropping-enabled Full-duplex Attacker},
author = {Yin Teng and Jiayu Li and Lin Liu and Guiyang Xia and Xiaobo Zhou and Feng Shu and Jiangzhou Wang and Xiaohu You},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03169},
year = {2020}
}