Markov 衰落信道下的递归隐私保护估计

在工业应用中，移动机械、车辆和人员的存在导致了无线信道的动态特性。这种时变性引起信道衰落，可以使用 Markov 衰落信道（MFC）进行有效建模。在本文中，我们研究了在存在窃听者的情况下，通过 MFC 进行通信的系统的安全状态估计问题。目标是使远程授权用户能够准确估计动态系统的状态，同时考虑通过窃听信道潜在截获传感器数据包的可能性。为了防止信息泄露，我们建立了一种新颖的协同设计策略，将隐私保护机制与状态估计器相结合。为了实现我们的编码方案，基于合法用户先前接收到的加权重构新息，引入了新息的非线性映射。针对该编码方案，我们设计了一种递归隐私保护滤波算法以实现准确估计。讨论了合法用户端估计误差动态的有界性，并分析了窃听者估计误差的发散性，这证明了我们的协同设计策略在确保保密性方面的有效性。此外，提供了一个三罐系统的仿真示例，以证明我们隐私保护估计方法的有效性和可行性。