有限字母输入驱动下 MIMO 窃听信道的保密速率分析

本工作研究有限字母信源输入对多天线窃听系统保密速率的影响。现有工作已基于高斯信源信号和保密编码刻画了单天线和多天线系统的最大可达保密速率或保密容量。尽管高斯信源不切实际，但线性信道高斯输入与相应输出之间互信息的紧凑闭式表达式，使得高斯输入假设在物理层安全分析中得到广泛应用。出于实际考虑，我们研究有限离散星座对多天线窃听信道可达保密速率的影响。我们提出的预编码方案将多天线系统转化为一组并行信道。基于此预编码策略，我们提出一种基于对偶分解的分布式功率分配算法，以最大化可达保密速率。此外，我们分析了低信噪比和高信噪比情形下有限字母输入的可达保密速率。我们的结果表明，采用有限字母输入的系统与采用高斯输入的系统在保密速率上存在显著差异。