干扰机辅助多天线无人机隐蔽通信的性能分析与优化
信息论
2022-02-03 v1 性能
math.IT
摘要
无人机（UAV）因其高机动性和低成本，在作为临时空中基站（BS）并为下一代通信网络提供高数据速率方面引起了大量研究关注。为保护用户隐私同时避免被监视者探测，我们研究了一种干扰机辅助的无人机隐蔽通信系统，旨在通过对发射功率与干扰功率的优化来最大化用户的隐蔽速率。无人机配备多天线以同时服务多用户并提升服务质量（QoS）。通过考虑一般的复合衰落与阴影信道模型，我们推导了信干噪比（SINR）的精确概率密度函数（PDF）与累积分布函数（CDF）。所获得的 PDF 与 CDF 被用于推导检测错误概率与隐蔽速率的闭式表达式。此外，隐蔽速率最大化问题被建模为纳什议价博弈，并引入纳什议价解（NBS）来研究用户间的协商。为求解 NBS，我们提出了两种算法，即基于粒子群优化的和联合两阶段功率分配算法，以在监视者最优检测阈值下实现隐蔽性与高数据速率。所有 formulated 问题均被证明为凸问题，并分析了复杂度。数值结果用于验证理论性能分析，并展示了我们所提算法实现隐蔽通信的有效性与成功性。
引用
@article{arxiv.2202.00973,
title = {Performance Analysis and Optimization for Jammer-Aided Multi-Antenna UAV Covert Communication},
author = {Hongyang Du and Dusit Niyato and Yuan-ai Xie and Yanyu Cheng and Jiawen Kang and Dong In Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00973},
year = {2022}
}