单窃听双跳协作网络的中继选择方案及其性能分析

摘要：

研究了安全通信意义下，单向译码转发（decode-and-forward，DF）协作无线网络的中继选择问题。针对窃听者既能获得信源发出的信号，又能窃取中继节点转发数据的通信系统，提出了3种中继选择方案来对抗窃听者，增强系统物理层安全性。其中，方案一选择到窃听者信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）最小的中继节点；方案二为最大最小（max-min）选择方案，即选择信源到中继节点和中继节点到信宿的较差信噪比中最大值所对应的中继节点；方案三根据窃听信道和主信道的瞬时信道状态信息（channel state information，CSI）选择使得窃听网络有最大保密容量的中继节点。在对各方案的性能分析过程中，得到了各中继选择方案拦截概率的闭式表示，进一步对拦截概率作渐近分析，获得了各中继选择方案的分集阶数。具体地，方案一的分集阶数为1，另外2个中继选择方案的分集阶数均为中继节点个数M。数值结果验证了理论分析得到的结论。

关键词：中继选择、物理层安全性、译码转发、拦截概率、分集阶数

所属期刊栏目：28

分类号：TN92

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;南通市科技计划

在线出版日期：2016-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：648-657