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隐蔽通信中的鲁棒功率分配:不完美信道分布信息

信号处理 2019-01-16 v1

摘要

隐蔽通信的基本极限研究——即发送方Alice希望在不被警觉且能力强的看守Willie察觉的情况下向预期接收方Bob发送信息——近来已成为一个备受关注的研究课题。这些分析的关键在于刻画Willie所面临的检测问题。先前的工作假设Alice已知信道分布信息(channel distribution information, CDI),从而便于她刻画Willie检测信号的能力。然而在实践中,Willie往往被动且环境异构,这意味着发送方与Willie之间缺乏信令交互,使得Alice难以(即便可能也无法)精确估计CDI并提供隐蔽性保证。本文通过针对Alice对CDI不完美认知的多种假设开发隐蔽通信方案来解决此问题:1)当发送方知道信道分布位于某标称信道分布的一定距离内;2)当Alice仅可获得信道分布的均值与方差;3)当Alice知道信道分布为复高斯但方差未知。在每种情况下,我们建立新的优化问题,以在不确定CDI下寻找满足隐蔽性要求且最大化隐蔽速率的功率分配。此外,由于Willie在估计CDI时面临与Alice类似的挑战,我们考察了关于Willie处CDI认知的两种可能假设:1)Willie已知CDI;2)Willie未知CDI。数值结果从多个方面对所述方案进行比较,尤其是所提解在获得期望隐蔽系统性能方面的准确性与效率。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.04914,
  title  = {Robust Power Allocation in Covert Communication: Imperfect CDI},
  author = {Moslem Forouzesh and Paeiz Azmi and Nader Mokari and Dennis Goeckel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04914},
  year   = {2019}
}

备注

11 page, 5 figures, one table