衰落信道上带人工噪声的安全传输：可达速率与最优功率分配
信息论
2010-07-01 v1 math.IT
摘要
我们考虑了衰落信道中多天线传输的安全通信问题。发射机同时向预期接收机发送信息承载信号，并向窃听者发送人工噪声。我们获得了可达保密速率的解析闭式表达式，并将其作为目标函数来优化信息信号和人工噪声之间的发射功率分配。我们的分析和数值结果表明，对于非合谋窃听者的情况，等功率分配是一种简单且接近最优的策略。当合谋窃听者数量增加时，应使用更多功率来生成人工噪声。我们还提供了信噪比(SNR)的上界，超过该上界可达保密速率为正，并表明该界在低SNR时是紧的。此外，我们考虑了发射机和接收机处信道状态信息(CSI)不完善的影响，并发现如果CSI获取不准确，明智的做法是产生更多人工噪声来迷惑窃听者，而不是为预期接收机增加信号强度。
引用
@article{arxiv.1006.5938,
title = {Secure Transmission with Artificial Noise over Fading Channels: Achievable Rate and Optimal Power Allocation},
author = {Xiangyun Zhou and Matthew R. McKay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5938},
year = {2010}
}
备注
To appear in IEEE Transactions on Vehicular Technology