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多天線物理層安全傳輸技術/優秀青年學者文庫

  • 作者：熊俊//魏急波//馬東堂//趙海濤//劉瀟然等|責編:郭媛//李娜|總主編:彭木根
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030841940
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：257
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    無線物理層安全傳輸技術的核心思想是利用無線通道的隨機性、差異性和互易性來實現安全傳輸或生成安全密鑰。在6G時代，無線物理層安全將從一個「有益的補充」演變為「不可或缺的基礎安全支撐」。多天線物理層安全傳輸技術利用多天線技術增強無線通道的差異性。本書圍繞在不同通道信息條件和應用場景下的多天線物理層安全傳輸策略展開研究，系統討論多天線物理層安全傳輸的研究背景、科學問題、關鍵技術和性能分析，對基於無線通道特徵的物理層密鑰生成技術以及原型系統進行詳細闡述，力求為讀者構建一個從理論基礎到前沿應用的知識框架。
    本書可供信息與通信工程、電子信息工程等相關專業研究生、高年級本科生學習，也可作為相關專業科研人員、工程技術人員的參考書。
作者介紹
熊俊//魏急波//馬東堂//趙海濤//劉瀟然等|責編:郭媛//李娜|總主編:彭木根
目錄
「優秀青年學者文庫·電子通信卷」序
前言
第1章  緒論
  1.1  無線通信系統中安全性考慮
  1.2  傳統安全傳輸技術
    1.2.1  傳統基於計算量的加密機制
    1.2.2  傳統無線物理層安全策略
  1.3  無線物理層安全傳輸技術
    1.3.1  無線物理層安全的提出
    1.3.2  基於無線通道的密鑰生成技術
    1.3.3  物理層身份認證技術
    1.3.4  無密鑰的無線物理層安全傳輸技術
  1.4  本書組織結構
  參考文獻
第2章  資訊理論背景
  2.1  無線通道
    2.1.1  無線通道表徵
    2.1.2  准靜態衰落通道
    2.1.3  塊衰落通道
    2.1.4  遍歷衰落通道
    2.1.5  多輸入多輸出通道
  2.2  無線物理層安全性能評價指標
  2.3  竊聽通道
    2.3.1  基本竊聽通道
    2.3.2  多天線竊聽通道
    2.3.3  中繼竊聽通道
    2.3.4  複合竊聽通道
  2.4  本章小結
  參考文獻
第3章  多天線系統中安全波束成形設計
  3.1  引言
  3.2  多輸入單輸出竊聽通道模型
    3.2.1  單個多天線竊聽者情況
    3.2.2  多個單天線竊聽者情況
  3.3  傳統波束成形策略
  3.4  單個多天線竊聽者情況下人工雜訊輔助安全傳輸演算法
    3.4.1  最小化保密中斷概率優化問題
    3.4.2  有用信號和人工雜訊之間的功率分配
  3.5  多個單天線竊聽者情況下人工雜訊輔助安全傳輸演算法
    3.5.1  最小化保密中斷概率優化問題
    3.5.2  有用信號和人工雜訊之間的功率分配
  3.6  模擬結果及分析
    3.6.1  單個多天線竊聽者情況
    3.6.2  多個單天線竊聽者情況
  3.7  本章小結
  參考文獻
第4章  多天線系統中天線選擇安全策略設計
  4.1  引言
  4.2  多輸入多輸出竊聽通道模型
  4.3  理想通道反饋下的發送天線選擇和最大比合併安全傳輸演算法

    4.3.1  發送天線選擇和最大比合併安全傳輸演算法
    4.3.2  最優天線係數反饋
  4.4  時延反饋下的發送天線選擇和最大比合併安全傳輸演算法
    4.4.1  時延反饋下的誤差通道建模
    4.4.2  時延反饋下獲得非零保密傳輸速率的概率
    4.4.3  時延反饋下的保密中斷概率和漸近保密中斷概率
  4.5  錯誤反饋下的發送天線選擇和最大比合併安全傳輸演算法
    4.5.1  錯誤反饋下的誤差通道建模
    4.5.2  錯誤反饋下獲得非零保密傳輸速率的概率
    4.5.3  錯誤反饋下的保密中斷概率和漸近保密中斷概率
    4.5.4  聯合時延反饋和錯誤反饋下的保密中斷概率
  4.6  模擬結果及分析
  4.7  本章小結
  參考文獻
第5章  單天線信任中繼系統中安全波束成形設計
  5.1  引言
  5.2  基於信任中繼的無線物理層安全竊聽系統
    5.2.1  單向中繼竊聽系統
    5.2.2  雙向中繼竊聽系統
  5.3  單向中繼竊聽系統中的安全波束成形演算法
    5.3.1  最優中繼波束成形演算法
    5.3.2  次優中繼波束成形演算法
  5.4  雙向中繼竊聽系統中的安全傳輸演算法
    5.4.1  聯合中繼和干擾節點選擇安全傳輸演算法
    5.4.2  中繼聊天安全傳輸演算法
  5.5  模擬結果及分析
    5.5.1  單向中繼竊聽系統
    5.5.2  雙向中繼竊聽系統
  5.6  本章小結
  參考文獻
第6章  多天線非信任中繼系統中安全預編碼設計
  6.1  引言
  6.2  多輸入多輸出非信任中繼竊聽系統
  6.3  聯合發送端、中繼和接收端的預編碼安全傳輸演算法
    6.3.1  演算法提出
    6.3.2  漸近性能分析
  6.4  基於非信任中繼天線選擇的安全傳輸演算法
    6.4.1  演算法提出
    6.4.2  漸近性能分析
  6.5  模擬結果及分析
    6.5.1  聯合發送端、中繼和接收端的預編碼安全傳輸演算法模擬
    6.5.2  基於非信任中繼天線選擇的安全傳輸演算法模擬
  6.6  本章小結
  參考文獻
第7章  認知無線網路中安全波束成形設計
  7.1  引言
  7.2  多輸入單輸出認知無線網路系統模型
    7.2.1  多輸入單輸出竊聽通道模型和多輸入單輸出認知無線網路竊聽通道模型
    7.2.2  人工雜訊輔助安全傳輸信號模型
  7.3  理想通道信息下的安全傳輸演算法

  7.4  通道矢量誤差下的魯棒安全傳輸演算法
    7.4.1  通道矢量誤差建模
    7.4.2  基於最差性能的輸入信號方差設計
  7.5  通道方差誤差下的魯棒安全傳輸演算法
    7.5.1  通道方差誤差建模
    7.5.2  基於最差性能的輸入信號方差設計
  7.6  統計通道誤差下的魯棒安全傳輸演算法
    7.6.1  統計通道誤差建模
    7.6.2  基於保密中斷概率約束的輸入信號方差設計
  7.7  非理想通道信息下的多輸入單輸出竊聽系統魯棒安全傳輸演算法
  7.8  模擬結果及分析
  7.9  本章小結
  參考文獻
第8章  基於無線通道特徵的輕量高效物理層密鑰生成技術
  8.1  引言
  8.2  物理層密鑰生成系統模型
    8.2.1  竊聽模型
    8.2.2  無線通道模型
  8.3  輕量高效的無線通道密鑰生成方案設計
    8.3.1  通道探測
    8.3.2  滑動平均預處理與雙向差分量化
    8.3.3  改進Cascade協議
    8.3.4  保密增強
  8.4  安全性分析
  8.5  模擬結果及分析
    8.5.1  性能指標
    8.5.2  預處理方法性能
    8.5.3  量化方法性能
    8.5.4  信息協商效率
    8.5.5  密鑰生成方案性能對比
    8.5.6  實現複雜度
    8.5.7  密鑰隨機性
  8.6  本章小結
  參考文獻
第9章  無線通道密鑰生成原型系統設計與實現
  9.1  引言
  9.2  密鑰生成方案流程與被動竊聽方案設計
    9.2.1  密鑰生成方案流程
    9.2.2  被動竊聽方案設計
  9.3  密鑰生成系統實現
    9.3.1  原理樣機硬體架構
    9.3.2  原型系統實現
  9.4  系統測試及結果分析
    9.4.1  測試場景設置
    9.4.2  通道特性分析
    9.4.3  密鑰性能分析
    9.4.4  系統安全性分析
  9.5  本章小結
  參考文獻

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