Secure Diversity-Multiplexing Tradeoff of Zero-Forcing Transmit Scheme at Finite-SNR
在本文中，我们解决了有限的信号噪声比（SNR）分集复用权衡（DMT）的多输入多输出（MIMO）窃听信道，其中迫零（ZF）传输方案，旨在发送秘密信息的正交空间的窃听信道，被使用。首先，我们引入了有限信噪比下的保密复用增益，推广了高信噪比下的定义。然后，我们提供了上界和下界的中断概率保密约束下，从ZF的秘密分集增益估计。通过渐近分析，我们表明，上界低估了保密分集增益，而下界是紧在高信噪比，因此其相关的分集增益估计是等于实际的渐近保密分集增益的MIMO窃听信道。
2011-12-27 cs.CR cs.IT math.IT
Performance Tradeoff in a Unified System of Communications and Passive Radar: A Secrecy Capacity Approach
在无源雷达与通信系统联合发射平台的统一系统中，发送给通信接收机的信息可能被无源雷达接收机（RR）窃听，从而破坏通信系统的安全。为了最大限度地减少这种信息安全的风险，在本文中，我们提出了一个统一的无源雷达和通信系统，其中的信号干扰噪声比（SINR）在RR最大化，同时确保信息保密率高于一定的阈值。我们考虑了两种情况，其中雷达波形和信息信号的传输被调度为不相交（非重叠情况）以及具有相同的资源集合（重叠情况）。在这两种情况下，底层优化问题都是非凸的。在前一种情况下，我们提出了交替优化（AO）技术，采用半定规划和计算效率高的半分析方法。在后一种情况下，提出了基于半定松弛方法的AO方法来解决优化问题。通过改变信息保密率的门限值，以信干噪比保密容量域的边界来刻画无源雷达与通信系统之间的性能折衷。所提出的优化方法的性能比较证明了半解析方法的重要性和重叠的情况下，非重叠的优势。
2018-08-10 cs.IT math.IT
Secure Communication in the Low-SNR Regime
研究了低信噪比条件下多天线窃听信道的保密容量。推导了在SNR = 0时保密容量对SNR的一阶和二阶导数的表达式。确定了实现这些衍生物所需的传输策略。特别地，在低信噪比情况下，在最大特征值特征空间Phi = H_m* H_m-N_m/N_e H_e* H_e中传输是最优的，其中H_m和H_e分别表示与合法接收者和窃听者相关的信道矩阵，N_m和N_e分别是接收者和窃听者处的噪声方差。通过找到安全可靠通信所需的最小比特能量以及宽带斜率来分析能量效率。在保密约束下增加的比特能量需求被量化。最后，衰落的影响进行了研究，并在能源效率方面的衰落的好处。
2009-10-21 cs.IT math.IT
Secrecy Sum-Rates with Regularized Channel Inversion Precoding under Imperfect CSI at the Transmitter
在本文中，我们研究了正则化的信道反转预编码的性能在MISO广播信道的机密消息下不完美的信道状态信息在发送端（CSIT）。我们得到了一个近似的可实现的保密和率，这几乎肯定是准确的发射天线的数量和用户的数量增长到无穷大，在一个固定的比例。仿真结果表明，这种分析是准确的，即使是有限大小的系统。对于FDD系统，我们确定CSIT误差必须如何与SNR成比例，并且我们推导出确保与具有完美CSIT的情况下的恒定高SNR速率间隙所需的反馈比特数。对于TDD系统，我们研究了最佳的信道训练量，最大限度地提高高信噪比的保密和速率。
2013-04-23 cs.IT math.IT
On the Tradeoff Region of Secure Exact-Repair Regenerating Codes
我们认为$(n,k,d,\ell)$安全的精确修复再生代码问题，它概括了$(n,k,d)$精确修复再生代码问题的附加约束，存储的文件需要保持信息理论上的安全，对窃听者，谁可以访问传输的数据，以再生一个总的$\ell$不同的失败节点。对于这个问题的所有已知结果，归一化存储容量和修复带宽之间的可实现的折衷区域具有单个角点，由Shah，Rashmi和Kumar提出的方案（SRK点）实现。由于没有任何保密约束的精确修复再生代码问题的可实现折衷区域通常具有多个角点，因此这些现有结果表明类似相变的行为，即，强制保密约束（$\ell\geq 1$）立即将折衷区域减少到具有单个角点的区域。在这项工作中，我们首先表明，当保密参数$\ell$是足够大的，SRK点确实是唯一的角点的权衡区域。然而，当$\ell$是小的，我们表明，权衡区实际上可以有多个角点。特别是，我们建立了一个精确的表征的权衡区域的$(7,6,6,1)$问题，它正好有两个角点。因此，随着保密约束的逐渐加强，应该期望平滑的过渡，而不是相变类型的过渡。
2017-01-11 cs.IT math.IT
On the Secrecy Performance of Continuous-Aperture Arrays Over Fading Channels
School of Cyber Science and Engineering, Southeast University（东南大学网络空间安全学院）；School of Electronic Engineering and Computer Science, Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院电子工程与计算机科学学院）；Department of Electrical and Electronic Engineering, The University of Hong Kong（香港大学电气电子工程学系）
本文分析了连续孔径阵列在衰落信道中的保密性能，推导了不同窃听场景下的保密率和SOP表达式，并验证了CAPA系统在高SNR下的性能优势。
2026-03-06 cs.IT eess.SP math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff in the Low-SNR Regime
流行的分集复用折衷框架的扩展，低信噪比（或宽带）制度的建议。分集增益的概念被证明是多余的，在这种制度，因为中断概率是SNR无关的，并取决于复用增益和信道功率增益统计。DMT框架下的中断概率得到了一个明确的，封闭的形式为广泛的一类信道。低和高信噪比制度的边界明确确定的标量瑞利衰落信道，表示一个显着的限制时，复用增益小的SNR渐近DMT。
2011-02-25 cs.IT math.IT
On the Secrecy Unicast Throughput Performance of NOMA Assisted Multicast-Unicast Streaming With Partial Channel Information
本文考虑了下行单小区非正交多址接入（NOMA）网络与均匀部署的用户，而混合组播和单播业务的情况下考虑。在保证组播业务服务质量（QoS）的前提下，对组播中断和保密单播吞吐量性能进行了评估。特别是，两种类型的部分信道状态信息（CSI），即不完美的CSI和基于二阶统计量（SOS）的CSI，研究的分析框架。对于这两种情况，除了基于SOS的CSI中的保密单播吞吐量的近似仅涉及两个用户之外，还推导出了组播中断概率和保密单播吞吐量的封闭形式近似。仿真结果表明，在组播中断概率方面，两种情况下考虑的NOMA方案均优于传统的正交多址接入（OMA）方案，而在保密单播吞吐量方面，NOMA方案在较好的条件下优于OMA方案（高信噪比（SNR）），但是在差的条件下（低SNR）不如OMA方案。此外，这两种情况下取得了类似的性能，除了NOMA方案与不完美的CSI获得更大的秘密单播吞吐量比基于SOS在高信噪比条件下。最后，所提供的数值结果也证实了这两种情况下的组播中断概率和保密单播吞吐量的近似值匹配良好的Monte Carlo模拟。
2018-10-23 cs.IT math.IT
Effects of CSI Knowledge on Secrecy of Threshold-Selection Decode-and-Forward Relaying
研究了存在被动窃听者的三节点协作无线通信系统的保密性。阈值选择解码转发（DF）中继被认为是，它可以正确解码源消息，只有当一个预定义的信噪比（SNR）是实现。研究了信道状态信息（CSI）可用性对保密中断概率（SOP）和各态历经保密率（ESR）的影响，并推导出了封闭表达式。分集是从直接和中继路径都在目的地和窃听者的最大比合并（MRC）和选择合并（SC）计划的组合。渐近分析时，每跳SNR是相同的平衡的情况下，当它是不同的不平衡的情况下。分析表明，这两个跳可能是安全通信的瓶颈，但是，他们并不影响保密性相同。虽然观察到CSI知识可以提高保密性，但是当所需速率较低时，SOP的改进量更大，并且当操作SNR也较低时，ESR的改进量更大。研究还表明，信源到窃听者链路的信噪比对保密通信更为重要。
2018-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
Impact of Spatial Correlation on the Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff
空间相关性对多元天线（MEA）信道性能极限的影响进行了分析，在有限的信号噪声比（SNR）值的分集复用权衡（DMT）。首先推导出中断概率的下界。使用此绑定准确的有限SNR估计的DMT，然后导出。该估计允许在有限SNR下洞察空间相关性对DMT的影响。正如预期的那样，DMT随着空间相关性的增加而严重退化。此外，使用渐近分析，我们表明，我们的框架包括众所周知的结果有关的DMT的渐近行为。
2008-04-14 cs.IT math.IT
A Simple Evaluation for the Secrecy Outage Probability Over Generalized-K Fading Channels
提出了广义K衰落信道下保密中断概率（SOP）的一种简单近似方法。随着窃听通道的平均信噪比（SNR）降低，这种近似变得更加紧密。基于这个简单的表达式，我们还分析了在主通道的高信噪比区域的渐近SOP。除了简化SOP表达式显着，这个渐近SOP表达式揭示了在一般情况下的秘密多样性秩序。数值结果表明，我们提出的近似结果的高精度。
2019-07-03 cs.IT eess.SP math.IT
Compute-and-Forward Can Buy Secrecy Cheap
我们考虑一个高斯多址信道与$K$发射机，（预期）接收机和外部窃听。发送者希望与接收者可靠地通信，同时对窃听者隐藏他们的消息。这种情况下已经研究了使用两种不同的编码技术，随机i.i.d.高斯编码和信号对齐编码。虽然，后者提供了一个非常高的SNR制度有前途的结果，将这些结果扩展到有限的SNR制度是一个具有挑战性的任务。在本文中，我们提出了一个新的晶格对齐计划的基础上的计算和转发框架，工作在任何有限的信噪比。我们表明，我们可实现的安全和率尺度与$\log(\mathrm{SNR})$，因此，在大多数SNR制度，我们的计划优于随机编码方案，其中的安全和率不随功率增长。此外，我们表明，我们的结果匹配的无限SNR制度的先前工作。此外，我们分析了我们的结果数值。
2015-04-22 cs.CR cs.IT math.IT
Large System Analysis of Linear Precoding in MISO Broadcast Channels with Confidential Messages
在本文中，我们研究了正则化信道反转（RCI）预编码在大MISO广播信道与机密消息（BCC）的性能。我们得到一个确定性的近似可实现的保密和率几乎肯定是准确的发射天线$M$和用户$K$的数量增长到无穷大的固定比例$β=K/M$。我们推导出最佳的正则化参数$ξ$和最佳的网络负载$β$，最大化每个天线的保密和速率。然后，我们提出了一个线性预编码器的基础上RCI和功率降低（RCI-PR），显着提高了高信噪比的保密和率$1<β<2$。我们提出的预编码器实现了每个用户的保密率，它具有相同的高SNR缩放因子作为以下两个上界：（i）没有保密要求的最佳RCI预编码器的速率，以及（ii）没有干扰的单用户系统的保密容量。此外，我们得到了一个确定性的近似的保密和率可实现的RCI预编码的信道状态信息（CSI）错误的存在。我们还分析了我们提出的RCI-PR预编码器的性能与CSI错误，我们确定如何错误必须缩放的SNR，以保持一个给定的速率差距的情况下，完美的CSI。
2013-04-22 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Analysis over $κ-μ$ Fading Channels: Theory and Applications
在本文中，我们考虑的传输机密信息的$κ$ - $μ$衰落信道中存在的窃听者，谁也观察到$κ$ - $μ$衰落。特别是，我们得到了新的分析解决方案的概率严格正保密容量（SPSC）和下限的安全中断概率（SOP $^L$）的信道系数是积极的，真正的，独立和非同分布（$i.n.i.d.$）。我们还提供了一个封闭形式的表达式的概率SPSC时，$μ$参数被假定为只采取正整数值。然后，我们应用导出的结果来评估系统的保密性能的平均信噪比（SNR）作为$κ$和$μ$衰落参数的函数。我们观察到，对于固定值的窃听者的平均SNR，在主信道的平均SNR的增加产生较高的概率SPSC和较低的安全中断概率（SOP）。还发现，当主信道经历比窃听者的信道更高的平均SNR时，SPSC的概率提高，而SOP被发现随着合法信道的$κ$和$μ$的值的增加而降低。$κ$衰落模型的多功能性意味着本文中给出的结果可用于确定大量其他衰落场景的SPSC和SOP $^L$的概率，所述其他衰落场景例如瑞利、莱斯（Nakagami- $n$）、Nakagami- $m$、单侧高斯以及这些常见衰落模型的混合。此外，由于保密容量和同信道干扰的分析的二重性，这里给出的结果也将直接适用于在同信道干扰和背景噪声影响的无线系统中的中断概率的分析。
2015-07-23 cs.IT math.IT
Average Secrecy Capacity Maximization of Rotatable Antenna-Assisted Secure Communications
本文提出了一种基于可旋转天线的保密容量最大化方法，通过理论分析和仿真验证，得出了近优解并验证了其在高SNR下的有效性。
2025-11-22 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity over Correlated Ergodic Fading Channel
研究了主信道与窃听者信道相关的各态历经衰落窃听信道的保密容量。在这项研究中，完整的信道状态信息（CSI）的假设，因此，发射机知道的信道增益的合法接收机和窃听。通过分析所得的保密容量，我们量化的损失的保密容量由于相关性。此外，我们还研究了当信噪比（SNR）趋于无穷大时保密容量的渐近行为。普通衰落信道的容量随信噪比的增加而增加。相反，保密容量收敛到一个极限，该极限可以是衰落窃听信道上保密容量的上界。我们找到了一个封闭形式的上限相关瑞利窃听信道，其中也包括独立的情况下，作为一个特殊的。我们的工作表明，上界仅由两个信道参数确定;相关系数和主窃听信道增益的比率，分别称为PCC和CGR。通过分析信道参数对保密容量的影响，得出结论：过大的信号功率对保密容量没有任何好处，在低CGR体制下，相关性带来的损失尤为严重。
2008-09-30 cs.IT math.IT
Artificial Noise Revisited
Goel和Negi提出的人工噪声（AN）方案被认为是多输入多输出（MIMO）窃听信道上安全通信的关键技术之一。然而，由于Eve天线数量的增加而导致的保密率的降低并没有得到很好的理解。在本文中，我们开发了一个分析框架来表征作为夏娃的信噪比（SNR），鲍勃的SNR，在每个终端的天线的数量，和功率分配方案的函数的AN方案的保密率。我们首先推导出一个封闭形式的平均保密率的表达式。然后，我们推导出一个封闭形式的表达式的渐近瞬时保密率与大量的天线在所有终端。最后，我们得到了简单的上下界的平均和瞬时保密率，提供了一个工具，系统的设计。
2014-02-10 cs.IT math.IT
Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff via Asymptotic Analysis of Large MIMO Systems
对于i.i.d.，分集复用折衷（DMT）被渐近地表征（SNR->无穷大）。Rayleigh衰落信道[1]. SNR渐近DMT高估了有限SNR DMT [2]。本文概述了一些额外的限制和困难的DMT框架，并讨论了它们的影响。使用最近的结果上的大小渐近（在天线的数量）中断容量分布，有限的SNR，大小渐近DMT推导出一个广泛的一类衰落分布。的SNR范围内的有限SNR DMT是准确地近似的SNR渐近的特点。复用增益定义的影响严重这个范围内，因此应仔细选择，使SNR渐近DMT是一个准确的近似在现实的SNR值，因此具有操作意义，被用作设计标准。有限的SNR分集增益示出减少相关性和功率不平衡在一个广泛的一类衰落信道，这样的效果被描述在一个紧凑的，封闭的形式。完整的中断概率（或中断容量）的表征不仅需要有限的SNR DMT，但也SNR偏移，这是介绍和研究。这种偏移，这是不占在DMT框架中，被证明有一个显着的影响上的中断概率为广泛的一类衰落信道，特别是当复用增益是小的。通过大量的Monte-Carlo模拟验证了分析结果和结论。总的来说，大小渐近DMT是SNR渐近DMT的一个有价值的替代方案。
2010-09-20 cs.IT math.IT
Physical-layer Security for Indoor Visible Light Communications: Secrecy Capacity Analysis
本文研究了由发射机、合法接收机和窃听者组成的室内可见光通信（VLC）网络的物理层安全问题。主信道和窃听信道都具有非负输入，这些输入被加性高斯白噪声破坏。考虑到照明要求和光源的物理特性，输入也受到其平均和峰值光强的约束。研究了两种情况：一种是仅具有平均光强约束，另一种是具有平均和峰值光强约束。基于信息论，推导了两种情况下保密容量上下界的封闭表达式。数值结果表明，保密容量的上下界是紧的，从而验证了所推导的封闭形式的表达式。此外，从理论上分析了该算法在高信噪比下的渐近行为。在高信噪比下，当仅考虑平均光强约束时，保密容量的渐近上界和渐近下界之间存在很小的性能差距。当同时考虑平均和峰值光强约束时，保密容量的渐近上界和下界是一致的。数值结果也证实了这些结论。
2018-07-26 cs.IT math.IT
Secure Communication in Uplink Transmissions: User Selection and Multiuser Secrecy Gain
在本文中，我们研究安全通信的上行链路传输中，有一个基站（BS）与M个接收天线，K个移动用户每个与一个单一的天线，和窃听与N个接收天线。给出了随机k个用户选择方案在高信噪比和低信噪比下的可达遍历保密和率（ESSR）的封闭表达式。结果表明，在不同的系统配置下，由BS天线数和窃听天线数决定的ESSR对服务用户数k的缩放行为可能有很大的不同.为了获得多用户增益，在对窃听者的信道状态信息（CSI）作不同假设的情况下，提出了两种低复杂度的用户选择方案。在低信噪比和高信噪比两种情况下，给出了这两种方案的可实现ESSR和多用户保密增益的封闭表达式。我们观察到，随着k的增加，多用户保密增益增加，而ESSR可能会减少。因此，当N比M大得多时，用最强信道（类似TDMA）服务一个用户是有利的保密方案，其中ESSR以2 log K的平方根缩放。
2016-08-19 cs.IT math.IT
Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff and Optimum Power Allocation in Bidirectional Cooperative Networks
本文重点研究了双向协作网络中的两种主要协议--模拟网络编码（ANC）和时分广播（TDBC）。首先推导了这两种协议的中断概率的下界。这些下限在整个信噪比（SNR）范围内都是非常紧的，与信道方差的值无关。基于这些下界，有限SNR分集复用的ANC和TDBC协议的折衷。其次，我们研究如何有效地使用信道状态信息（CSI）在这两个协议。具体而言，提出了一种最佳的ANC协议的功率分配方案。它同时最小化中断概率和最大化该协议的总互信息。对于TDBC协议，在等功率分配的假设下，提出了一种在中继端合并接收信号的最优方法。该方法在最小化中断概率的同时，最大化TDBC协议的总互信息。
2008-10-15 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff via Asymptotic Analysis of Large MIMO Systems
分集复用折衷（DMT）提供了一个紧凑的框架，以根据它们提供的两个主要优点（即，高数据率和/或低出错率）来比较各种MIMO系统和信道。对于i.i.d.，该折衷被渐近地表征（SNR->无穷大）。Rayleigh衰落信道[1].渐近DMT高估了有限SNR DMT [2]。在本文中，使用最近的结果上的渐近（在天线的数量）中断容量分布，我们推导和分析有限SNR DMT的广泛的一类信道（不一定是瑞利衰落）。在此基础上，我们给出了渐近DMT由有限信噪比DMT逼近的收敛条件。复用增益的定义示出严重影响的收敛点：当复用增益定义通过平均（遍历）容量，收敛发生在现实的SNR值。此外，在这种情况下，分集增益也可以用来估计中断概率与合理的精度。通过平均容量的高SNR渐近线（如[1]）定义的复用增益导致中大型系统的收敛非常缓慢（如1/ln（SNR）^2），因此，渐近DMT不能用于实际的SNR值。对于该定义，高SNR阈值在天线数量和复用增益方面呈指数增加。对于相关锁眼信道，分集增益随信道的相关性和功率不平衡而减小。虽然Zheng和Tse的SNR渐近DMT没有捕捉到这种效应，但尺寸渐近DMT却做到了。
2007-05-09 cs.IT math.IT
On the Physical Layer Security of a Dual-Hop UAV-based Network in the Presence of per-hop Eavesdropping and Imperfect CSI
分析了基于双跳无人机的无线网络在不完全信道状态信息（CSI）和移动性影响下的物理层安全性。具体地，在存在独立地试图折衷两跳的两个窃听器$\left(E_{1},E_{2}\right)$的情况下，源节点$(S)$通过解码转发中继$(R)$与目的地节点$(D)$通信。此外，发射节点$\left(S,R\right) $具有单个发射天线，而接收器$\left(R,D,E_{1},E_{2}\right) $配备有多个接收天线。基于每跳信噪比（SNR）和相关保密容量的统计特性，推导了保密截获概率（IP）度量的封闭表达式。此外，渐近表达式揭示了两种情况下，即（i）移动节点与不完美的CSI和（ii）静态节点与完美的CSI。结果表明，在第一种情况下，由于平均信噪比存在一个上限值，所以出现了零保密分集阶数，而在第二种情况下，当平均信噪比较高时，IP的保密分集阶数呈线性下降，其中可实现的分集阶数取决于衰落参数和合法链路/节点的天线数.此外，对于静态节点，当CSI缺陷功率从$0$升高到$10^{-3}$时，系统可以被IP $=3\times10^{-3},$处的$15$ dB保密性损失所惩罚。最后，合法节点的速度、载波频率、延迟和/或中继的解码阈值SNR越高，系统的保密性越差。Monte Carlo模拟赞同推导出的分析结果。
2022-05-15 cs.IT math.IT
Key Generation Using External Source Excitation: Capacity, Reliability, and Secrecy Exponent
我们研究的基本限制秘密密钥生成从一个兴奋的分布式源（EDS）。在EDS中，一对终端观察由预先安排的信号激发的随机性的相关源。我们首先确定这种系统的秘密密钥容量与单向公共消息。然后，我们刻画了一个折衷之间的秘密密钥率和密钥协商失败的概率和密钥生成的秘密的指数界。我们发现，可靠性和保密性之间有一个根本的权衡。然后，我们探讨这个框架内的上下文中的互惠无线信道。在该设置中，用户向彼此发送预先安排的激励信号。当衰落为瑞利衰落时，用户的观测值为联合高斯源。我们表明，一个开关激励信号与信噪比相关的占空比实现了该系统的秘密密钥容量。此外，我们表征了一个基本的度量-每个关键位的可靠的密钥生成的最小能量-并表明，在传统的AWGN信道相比，有一个非零的阈值SNR，实现每个关键位的最小能量。实现开关激励信号的容量在低于阈值的任何SNR下实现每密钥比特的最小能量。最后，我们建立了我们的错误指数的结果，调查所需的能量生成一个密钥使用有限的块长度。我们再次发现，当与恒定激励信号相比时，开关激励信号产生改进。除了瑞利衰落，我们分析了基于二进制信道相位量化的系统的性能。
2011-10-28 cs.IT math.IT
On Secrecy Capacity of Fast Fading MIMOME Wiretap Channels With Statistical CSIT
在本文中，我们考虑在各态历经瑞利快衰落多输入多输出多天线窃听（MIMOME）窃听信道的安全传输，只有统计信道状态信息在发射机（CSIT）。当合法接收方的天线数大于（或等于）窃听方的天线数时，通过建立一个新的保密容量上界，证明了部分CSIT下的第一个MIMOME保密容量。其关键步骤是通过将合法接收者的信道矩阵分成两个子矩阵，并将其中一个子矩阵设置为与窃听者的信道矩阵相同来形成MIMOME降级信道。接下来，在所有发射天线的总功率约束下，我们解析地解决了信道输入协方差矩阵优化问题，以充分表征MIMOME保密容量。通常，MIMOME优化问题是非凹的。然而，由于提出的降级信道，我们可以将随机MIMOME优化问题转化为舒尔凹问题，然后找到它的解决方案。除了总功率约束，我们还研究了保密容量时，发射机受到实际的每天线功率约束。相应的优化问题甚至更困难，因为它不是Schuar凹的。在这两种功率约束下，当合法接收方和窃听方的天线数相差足够大时，相应的MIMOME保密容量都可以随信噪比（SNR）而变化.然而，当合法的接收器和窃听者各自具有单个天线时，这样的SNR缩放对于两种情况都不存在。
2013-09-06 cs.IT math.IT
Wirelessly Powered Backscatter Communications: Waveform Design and SNR-Energy Tradeoff
本文表明，无线供电的反向散射通信是在标签和反向散射通信的可靠性，在读取器的SNR测量的收获的能量之间的基本权衡。假设RF发射信号是自适应于信道状态信息的多正弦波形，我们推导出一种系统的方法来优化发射波形权重（幅度和相位），以尽可能地扩大SNR能量区域。性能评估证实了在自适应发射多正弦波形中使用多个频率分量以利用整流器的非线性和频率分集增益的显著益处。
2017-03-08 cs.IT cs.NI math.IT
Achievable Secrecy Sum-Rate in a Fading MAC-WT with Power Control and without CSI of Eavesdropper
我们考虑一个两用户衰落多址接入信道与窃听器（MAC-WT）的发射机有信道状态信息（CSI）的预期接收机，但不窃听（前夕）。我们提供了一个可实现的最佳功率控制的保密和速率。接下来，我们提供了一个保密的和率与最佳功率控制和合作干扰（CJ）。然后，我们研究了一个可实现的保密和速率采用ON/OFF功率控制方案，这是更容易计算。我们还采用CJ在这个功率控制方案。结果表明，即使在不知道信道的CSI的情况下，CJ也能显著提高保密和速率。在高信噪比下，没有信道状态信息时的保密和速率（有CJ）超过了有信道状态信息时的保密和速率（无CJ）。
2011-10-17 cs.IT math.IT
Rate-Distortion Theory for Secrecy Systems
通信系统中的保密性在本文中通过对手引起的失真来测量。发送器和接收器共享秘密密钥，它们使用该密钥来加密通信并确保在对手处失真。一个模型被认为是一个对手不仅拦截从发射机到接收机的通信，但也可能有边信息。具体地说，对手可以因果或非因果访问与源序列或接收机的重建序列相关的信号。主要的贡献是通信速率，秘密密钥率，失真在对手，失真在合法的接收机之间的最佳折衷的表征。结果表明，在对手的因果边信息起着关键作用，在这种权衡。它还表明，标准化的含糊度的基础上的保密措施是一个特殊的情况下的框架。
2014-10-10 cs.CR cs.IT math.IT
Comments on "Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff for Network Coded Cooperative OFDMA Systems"
在论文“网络编码协作OFDMA系统的信噪比分集复用权衡”中，作者采用了最近提出的子载波分配算法，旨在向具有网络编码协作（NCC）的基于OFDMA的网络提供最佳频率分集，其中$P$源节点在$M$中继节点的帮助下向公共目的地发送独立信息，在具有$L$相干块频率选择性信道中。然而，在上述论文中提出的所谓的NCC-OFDMA方案的分析假设子载波分配算法能够向网络中的所有链路提供全频率分集，这在实践中通常不成立，因为该分配仅从单个目的地的角度来看是最优的。因此，在这篇文章中，我们重新评估了一个更现实的情况下，只有发送到目的地的消息受益于由子载波分配算法提供的全频率分集的NCC-OFDMA的中断概率，表明分集阶数从$L(M+1)$降低到$M+L$。
2017-06-19 cs.IT math.IT
On the Role of Artificial Noise in Training and Data Transmission for Secret Communications
这项工作考虑了物理层保密通信系统中训练和数据传输的联合设计，并研究了人工噪声（AN）在这两个阶段中的作用。特别地，在训练阶段中的AN用于防止窃听者获得准确的信道状态信息（CSI），而在数据传输阶段中的AN可以用于屏蔽机密消息的传输。通过考虑AN辅助训练和保密波束形成方案，我们首先推导出可实现的保密率的界限，并获得在高信噪比下渐近紧的封闭形式近似。然后，通过最大化的近似可实现的保密率，最佳的功率分配之间的信号和AN在训练和数据传输阶段，获得了传统的和AN辅助训练为基础的计划。我们表明，使用AN是必要的，以实现高的保密率在高信噪比，它的使用在训练阶段可以更有效地比在数据传输阶段时的相干时间是大的。然而，在低SNR下，AN的使用没有提供优势，因为在这种情况下难以获得CSI。数值结果验证了我们的理论主张。
2015-11-05 cs.IT math.IT
Success Exponent of Wiretapper: A Tradeoff between Secrecy and Reliability
在Shannon[10]之后，模糊率被广泛用作信息论安全度量。它通过从系统中消除非典型行为的影响来简化问题。然而，在[9]中，Merhav和Arikan考虑了使用猜测指数来分析Shannon密码系统的替代方案。因为猜测指数捕捉到了非典型行为，所以最强的可表达的保密概念需要更严格的条件，即密钥的大小，而不是其熵率，等于消息的大小。在[6][7]中也研究了模糊度和猜测指数之间的关系，但不清楚哪一个是更好的度量，以及是否存在统一的安全性度量。在[2]中，我们使用成功指数来研究窃听信道，而不是使用模糊率或猜测指数，成功指数定义为窃听者在对顺序验证器进行指数数量的猜测后成功学习秘密的指数，该顺序验证器对每个猜测给出是/否的答案。通过用新的重叠引理5.2扩展[2][5]中的编码方案和[4]中的逆证明，我们得到了保密性和可靠性之间的折衷，该折衷用所传输消息的授权和分别未授权解码的错误和成功指数的下界表示。由此，我们得到了一个内界的区域强可实现的公共，私人和猜测率三元组的指数是严格的积极的。当我们把模糊率当作猜测率时，这个区域的封闭性等价于[2]定理1中区域的封闭性。然而，目前还不清楚内部约束是否紧密。
2008-05-31 cs.CR cs.IT math.IT
Power Allocation Strategy of Maximizing Secrecy Rate for Secure Directional Modulation Networks
在给定保密消息波束形成向量和人工噪声投影矩阵以及总功率约束的情况下，提出了一种安全定向调制（DM）网络中最大保密率（Max-SR）的功率分配（PA）策略。利用拉格朗日乘子法，推导出了所提出的功率放大策略的解析表达式。为了证实基于最大SR的PA策略的好处，我们以零空间投影（NSP）波束形成方案为例，推导出其最佳PA策略的封闭形式的表达式。仿真结果表明：在中高信噪比（SNR）区域，与$β=0.1, 0.5$、$0.9$等三种典型的功率放大器参数相比，最优功率放大器具有显著的SR性能增益，最大增益百分比可达$60\%$以上。此外，当PA因子从0增加到1时，可实现的SR在低SNR区域中相应地增加，而在中等和高SNR区域中它首先增加然后减小，其中SR可以近似地被视为PA因子的凸函数。最后，随着天线数目的增加，最佳PA因子变大，并在中高SNR区域趋于1。换句话说，在这种情况下，AN对SR的贡献可能微不足道。
2018-02-06 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Massive MIMO Communication with Low-resolution DACs
本文研究了采用低分辨率数模转换器（DAC）的大规模多输入多输出（MIMO）系统中的安全传输。人工噪声（AN）故意与机密信号同时发送，以降低窃听者的信道质量。通过应用Bussgang定理，DAC量化模型的发展，这有利于分析的渐近可实现的保密率。有趣的是，对于固定的功率分配因子$ϕ$，低分辨率DAC通常会导致保密率损失，但在某些情况下，它们提供了优异的性能，例如，在低信噪比（SNR）下。具体来说，我们推导出一个封闭形式的SNR阈值，它决定了低分辨率或高分辨率DAC是更可取的，以提高保密率。此外，一个封闭形式的最佳$ϕ$的表达式推导。由于AN在用户信道的零空间中产生，并且具有最优的$ϕ$，低分辨率DAC不可避免地会导致保密率损失。另一方面，对于具有最佳$ϕ$的随机AN，保密率几乎不受DAC分辨率的影响，因为量化噪声的负面影响可以通过降低AN功率来补偿。所有推导的分析结果都通过数值模拟得到了验证。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Opportunistic Secrecy with a Strict Delay Constraint
本文研究了在两种不同的假设条件下，平坦衰落信道的延迟受限保密容量。第一种情况假设完美的先验知识的主要和窃听信道增益。在这里，上界和下界的延迟有限的保密能力的推导，并示出在高信噪比（SNR）制度是紧。在第二种情况下，只有主信道CSI被假定为在发射机处可用，其中，值得注意的是，我们建立了非零延迟限制的安全速率的可靠性，对于宽类的信道分布，具有高概率。在这两种情况下，我们的可验证性参数是基于一种新的两阶段密钥共享方法，克服了早期作品中观察到的保密中断现象。
2009-07-20 cs.IT math.IT
On the Outage Analysis and Finite SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff of Hybrid-Duplex Systems for Aeronautical Communications
提出了一种混合双工航空通信系统（HBD-ACS），该系统由一个全双工（FD）地面站（GS）和两个半双工（HD）航空站（AS）组成，可直接解决航空业面临的频谱紧张问题。针对连续干扰消除（SIC）检测器，推导了莱斯衰落信道下航空通信中的中断概率和有限信噪比（SNR）分集增益的闭式表达式。类似的表达式也提出了一个干扰无知（II）检测器和HD等效模式在GS和AS。通过中断和有限的SNR分集增益分析进行的节点，和系统级，剩余SI和AS间干扰被发现是在建议HBD-ACS的主要限制因素。进一步的分析还表明，在拟议的HBD-ACS中的II和SIC检测器分别适用于弱干扰和强干扰场景。当与HD-ACS相比，建议HBD-ACS实现更低的中断概率和更高的分集增益在较高的复用增益时，在低SNR操作。有限的SNR分析也表明，建议HBD-ACS能够通过适当的管理剩余SI获得无干扰的分集增益的可能性。因此，所提出的HBD-ACS更可靠，并且与现有的HD-ACS相比，可以在低到中等SNR下提供更好的吞吐量。
2019-02-26 cs.IT math.IT
On Secrecy Rate Analysis of MIMO Wiretap Channels Driven by Finite-Alphabet Input
本文研究了有限字母表信源输入对多天线窃听系统保密率的影响。现有的工作特点的最大可实现的保密率或保密容量的单天线和多天线系统的高斯源信号和保密码的基础上。尽管高斯信源不切实际，但线性信道高斯输入和相应输出之间的互信息的紧凑的封闭形式的表达导致了高斯输入假设在物理保密分析中的广泛应用。从实际应用的角度出发，研究了有限离散星座对多天线窃听信道可达保密率的影响。我们提出的预编码方案将多天线系统转换为一组并行信道。基于这种预编码策略，我们提出了一种基于对偶分解的分散功率分配算法，以最大化可达保密率。此外，我们分析了在低信噪比和高信噪比的情况下，有限字母输入的可实现的保密率。我们的研究结果表明，在有限字母输入的系统和高斯输入的系统之间的保密率有很大的差异。
2012-01-21 cs.IT math.IT
On Secure Mixed RF-FSO Systems With TAS and Imperfect CSI
在这项工作中，我们分析了由多输入多输出射频（RF）链路和自由空间光（FSO）链路组成的双跳中继系统的保密中断性能，而多天线窃听者通过解码从资源节点接收到的信号来窃听机密信息。RF和FSO链路的信道状态信息（CSI）被认为是过时的。我们提出了三个发射天线选择（TAS）计划，以提高所考虑的系统的保密性能。分析了不同TAS方案的秘密中断性能，研究了错位和检测技术对混合系统秘密中断性能的影响。推导了非理想信道状态下Málaga信道的概率密度函数和累积分布函数的封闭表达式。然后推导了Nakagami- $m$和Málaga信道上合法接收端等效信噪比的CDF和PDF的封闭表达式。此外，推导了不同TAS方案的保密中断概率的下界。此外，利用Meijer的$G$ -函数的展开，研究了当FSO链路的电信噪比趋于无穷大时SOP的渐近结果。最后，通过Monte-Carlo仿真验证了分析的正确性。结果表明，过时的CSI表现出强烈的影响的秘密中断性能。此外，增加天线的数量在源不能显着提高所考虑的系统的保密性能。
2020-03-28 cs.IT math.IT
Exploiting Beamforming for Enforcing Semantic Secrecy in 5G NR mmWave Communications
本文在5G NR毫米波初始小区搜索中实验验证语义安全物理层安全，通过调整PBCH子载波功率和波束角度，以区分错误率上下界评估不同SNR下的保密性能。
2025-04-10 cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate of Spatial Modulation Based Indoor Visible Light Communications
在本文中，我们研究了基于空间调制（SM）的室内可见光通信（VLC）系统的物理层安全性，该系统包括多个发射机，一个合法的接收机和一个被动窃听器（Eve）。在发射机处，采用SM方案，即，在每个时刻只有一个发射机是活动的。为了选择有源发射机，使用统一选择（US）方案。考虑了两种情况：一种是具有非负性和平均光强约束，另一种是具有非负性、平均光强和峰值光强约束。然后，上下限的保密率推导出这两种情况。此外，在高信噪比（SNR）下，导出的保密率界的渐近行为进行了分析。为了进一步提高保密性能，提出了信道自适应选择（CAS）方案和贪婪选择（GS）方案来选择活动发送器。数值结果表明，保密率的上下界是紧的。在高信噪比下，小的渐近性能差距之间存在推导的下限和上限。此外，所提出的GS方案具有最好的性能，其次是CAS方案和US方案。
2019-06-22 cs.IT cs.PF math.IT
Tradeoff Between Delay and High SNR Capacity in Quantized MIMO Systems
模数转换器（ADC）是具有大量天线的多输入多输出（MIMO）通信系统的功耗的主要贡献者。已经提出使用低分辨率ADC作为降低MIMO接收器中的功耗的手段。然而，降低ADC分辨率会导致可实现传输速率方面的性能损失。为了减轻速率损失，接收机可以在量化之前对接收到的信号执行模拟处理。先前的工作考虑单次模拟处理，其中在每个通道使用时，接收信号的模拟线性组合被馈送到一组一位阈值ADC。在本文中，提出了一种接收机架构，它使用一系列的延迟元件，以允许块线性组合的接收到的模拟信号。在高信噪比的制度，它表明，所提出的架构实现了最大可实现的传输速率给定一个固定数量的一位ADC。此外，传输速率和延迟元件的数量之间的权衡被识别，其量化了随着延迟元件的数量增加而增加的最大可实现速率。
2019-01-28 cs.IT math.IT
The Diversity-Multiplexing-Delay Tradeoff in MIMO Multihop Networks with ARQ
我们研究了半双工MIMO多跳网络的可靠性，数据率，和延迟之间的权衡，利用自动重传请求（ARQ）协议在渐近高信噪比（SNR）制度和在有限的SNR制度。我们提出了新的ARQ协议设计，优化这些权衡。我们首先推导出分集复用延迟权衡（DMDT）在高信噪比制度，其中的延迟是只由重传。该渐近DMDT表明，N节点网络的性能受到最弱的三节点子网络的限制，并且三节点子网络的性能由其最弱链路决定，因此，最优ARQ协议需要通过最优地分配ARQ窗口大小来均衡每个链路上的性能。这种均衡是通过一种新的可变块长度（VBL）的ARQ协议，我们提出，实现了最佳的DMDT。然后，我们考虑DMDT在有限的SNR制度，其中的延迟是由ARQ重传和发送。我们的特点是有限的SNR DMDT的固定ARQ协议，当施加端到端的延迟约束，通过推导出的消息错误的概率，使用的方法，耦合的信息中断分析与嵌入网络分析。最后期限违反概率的指数表明系统性能再次受到最弱三节点子网络的限制。延迟延迟改变了对最优ARQ设计的考虑：更多的重传通过降低信息中断概率来减少解码错误，但也可能由于延迟最后期限违反而增加消息丢弃率。因此，最佳ARQ应该平衡链路性能，同时避免显著的延迟。
2011-08-23 cs.IT math.IT
Secure Communication Via a Wireless Energy Harvesting Untrusted Relay
无线媒体的广播性质允许非预期用户窃听机密信息传输。在这方面，我们调查的问题，源和目的地之间的安全通信，通过无线能量收集不可信的节点，作为一个帮手，中继信息，然而，源和目的地节点希望保持信息的机密性从中继节点。为了实现正保密率，我们使用目的地辅助干扰。作为一个能量匮乏的节点，不可信中继从接收到的射频信号中获取能量，这些射频信号包括源的信息信号和目的地的干扰信号。因此，我们通过利用干扰信号作为有用的能量源来有效地利用干扰信号。在中继器处，为了实现能量收集和信息处理，我们采用功率分割（PS）和时间切换（TS）策略。为了评估该方案的保密性能，我们推导出两个重要指标的解析表达式，即，秘密中断概率和遍历秘密率。数值分析揭示了不同的系统参数，如功率分配比，能量收集时间，目标保密率，发送信噪比（SNR），中继位置，能量转换效率因子，对保密性能的影响的设计见解。具体地说，PS策略实现更好的最优保密中断概率和最优遍历保密率比TS策略在更高的目标保密率和发送SNR，分别。
2016-03-10 cs.IT cs.NI math.IT
Secrecy Limits of Energy Harvesting IoT Networks under Channel Imperfections
同时无线信息和功率传输（SWIPT）最近已经从学术界和工业界聚集了许多研究兴趣，作为能量收集物联网（IoT）网络的关键使能器。由于这种网络的使用情况越来越多，从物理层安全（PLS）的角度研究其性能限制是很重要的。有了这个意图，这项工作的目的是提供一个新的分析遍历保密能力的SWIPT系统提供Rician和Nakagami-m衰落通信链路。为了对系统进行现实评估，已经考虑了基于SWIPT的IoT系统的不同接收器设计的信道估计的缺陷。随后，所考虑的情况下，遍历保密能力的封闭形式的表达式提供，然后，通过广泛的模拟验证。结果表明，错误的上限出现由于不完美的信道估计在高值的信噪比（SNR）。更重要的是，在不同的信道条件下的保密容量停止增加超过一定的限制，尽管增加的主链路的SNR。对信道能量与信道质量的权衡进行了深入的分析，并对理想和不理想的信道估计进行了比较。作为物联网网络不断发展的一部分，这项工作中提供的结果可以帮助确定物联网网络在存在多个窃听者的情况下的保密限制。
2020-08-04 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance for Finite-Alphabet Inputs Over Fluctuating Two-Ray Channels in FDA Communications
为了给实际的频率分集通信系统的设计提供参考，研究了在波动双射线（FTR）衰落信道下，采用有限字母输入的频率分集系统的保密性能。更具体地说，封闭形式的平均保密率（ASR）和保密中断概率（SOP）的表达式推导，而它们的正确性是通过数值模拟证实。此外，我们进行渐近分析，以量化高斯和有限字母表输入之间的保密性能差距，足够大的平均信噪比（SNR）的主信道。与基于高斯输入的研究相比，这封信侧重于揭示FDA系统属性的实际场景。
2020-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
On the Secrecy Rate Region of a Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT
本文研究了快衰落多天线高斯广播信道上的保密信息安全传输（FMGBC-CM），其中多天线发送端向两个用户发送独立的保密信息，且发送端只知道接收端的信道状态信息。我们首先使用FMGBC-CM的相同边缘属性来分类非平凡情况，即，那些没有降级到公共窃听渠道的。然后，我们通过求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子来推导FMGBC-CM的可实现速率区域。由于复杂的速率区域公式，我们采取低信噪比分析来研究信道的特性。最后，数值例子表明，在信息论保密要求下，两个用户可以同时获得正速率。
2012-06-25 cs.IT math.IT
Secrecy Performance Analysis of RIS-aided Communication System with Randomly Flying Eavesdroppers
在这封信中，我们分析了可重构智能表面（RIS）辅助通信系统的保密性能与空间随机无人机（UAV）作为窃听器。考虑了基站（BS）配置单天线和多天线的情况，推导了合法用户和窃听者的信噪比（SNR）的解析表达式，并通过一种有效的计算方法进行了近似。仿真结果验证了解析表达式和近似表达式的正确性，并显示了RIS部署的安全增强效果。
2022-08-16 cs.IT eess.SP math.IT
Ergodic Secret Alignment
在本文中，我们介绍了两个新的实现方案的衰落多址窃听信道（MAC-WT）。在我们考虑的模型中，我们假设所有信道的状态的完美知识在所有节点处都以因果方式可用。我们的计划使用这些知识与时变性质的信道模型，以对齐来自不同用户的干扰在窃听完美地在一个一维空间，同时创建一个更高的维度空间的干扰信号在合法的接收器，从而允许更好的机会恢复。虽然我们在我们的第一方案中通过在发射机处的信号缩放来实现这种对准（基于缩放的对准（SBA）），但是我们让自然通过第二方案中的信道系数的遍历性来提供这种对准（遍历秘密对准（ESA））。对于每一个方案，我们得到的可实现的保密率区域。我们证明了这两种方案所实现的保密率与SNR的比例为1/2log（SNR）。因此，我们显示了次优的i.i.d.高斯信令为基础的计划与不合作的干扰，通过显示，保密率达到使用i.i.d.协同干扰下的高斯信号不随信噪比而变化。此外，我们介绍了我们的ESA计划，我们将合作干扰，以实现更高的保密率的改进版本。此外，我们推导出必要的最优性条件的功率控制策略，最大限度地提高我们的ESA计划时，单独使用和合作干扰的保密和可实现的速率。
2010-10-28 cs.CR cs.IT math.IT
Power-Bandwidth Tradeoff in Multiuser Relay Channels with Opportunistic Scheduling
本文的目标是了解多跳中继技术的关键优点，共同在他们的能源效率和频谱效率的优势，在存在多用户分集增益从机会（即，信道感知）调度，并识别中继辅助多用户通信提供优于直接多用户通信的明显优势的机制和条件。为此目的，我们使用香农理论工具来分析在大（但有限）用户数量的渐近状态下具有$K$用户的衰落多用户中继信道上的能量效率和频谱效率之间的权衡（称为功率带宽权衡）（即，密集网络）。受益于\cite{Oyman_isit07}的极值理论的结果，我们描述了功率带宽的权衡和相关的能量和频谱效率的措施，带宽有限的高信噪比（SNR）和功率有限的低信噪比制度，并利用它们在调查的大系统行为的多用户中继信道的用户数和物理信道信噪比的函数。我们的分析结果在大（但有限）的$K$制度，量化能源和频谱效率性能非常准确的封闭形式的公式，并提供见解的影响，多跳中继和多用户分集技术的功率带宽权衡。
2008-10-28 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of Fading Channels
我们考虑在存在窃听者的情况下，信息在遍历衰落信道上的安全传输。我们的窃听器可以被看作是怀纳窃听器的无线版本。这种系统的保密能力的特点下的假设渐近长的相干间隔。我们首先考虑完整的信道状态信息（CSI）的情况下，发射机有机会获得合法的接收机和窃听者的信道增益。当在发射机处仅知道合法接收机的CSI时，在该完全CSI假设下的保密容量用作保密容量的上限，这在下面被表征。在每种情况下，完美的保密容量，以及最佳的功率和速率分配策略。然后，我们提出了一个低复杂度的开/关功率分配策略，实现接近最佳的性能，只有主信道CSI。更具体地说，该方案被证明是渐近最优的平均信噪比趋于无穷大，有趣的是，在完整的CSI假设下，达到保密容量。值得注意的是，我们的研究结果揭示了衰落对保密能力的积极影响，并建立了基于主信道CSI的速率自适应的关键作用，以促进慢衰落信道上的安全通信。
2006-10-17 cs.IT math.IT
Wiretap Channels: Nonasymptotic Fundamental Limits
本文研究了在给定的块长度下，受可靠性和保密性约束的窃听信道上的最大保密通信速率。新的可扩展性和逆界的推导，这是一致的紧比现有的界限，并导致离散无记忆和高斯窃听信道的二阶编码率的最紧的界限。精确的二阶编码率建立半确定性窃听信道，其特征在于在有限块长度制度的可靠性和保密性之间的最佳权衡。我们的可验证性界限的基础是两个新的隐私放大结果，不仅完善了现有的结果，而且实现了更强的保密性。
2017-06-12 cs.IT math.IT
Rate-Distortion-Based Physical Layer Secrecy with Applications to Multimode Fiber
光网络易受物理层攻击;窃听者可能会不正确地接收到发送给合法接收者的消息。我们的工作认为这个安全问题的一个方面，在域的多模光纤（MMF）传输。MMF传输可以通过广播信道进行建模，其中合法接收器和窃听器的信道都是多输入多输出复高斯信道。信源-信道编码分析的基础上使用的失真作为度量的保密性。爱丽丝有一个源序列要编码，并通过这个广播信道传输，使合法用户鲍勃可以可靠地解码，同时迫使窃听者，或窃听者，夏娃的估计失真尽可能高。在两种极端情况下传输速率和失真之间的权衡检查：最好的情况下，夏娃只有她的信道输出和最坏的情况下，她也知道过去实现的源。它示出，在最好的情况下，一个操作上分离的源信道编码方案保证最大失真在相同的速率所需的可靠传输。给出了理论界，并对MMF进行了具体化。数值结果显示率失真权衡的完美保密的情况下，并与相应的结果进行了比较。
2013-12-29 cs.CR cs.IT math.IT
Providing Secrecy With Structured Codes: Tools and Applications to Two-User Gaussian Channels
最近的研究结果表明，结构化码可以用来构造良好的信道码，源代码和高斯信道的物理层网络码。然而，对于具有保密约束的高斯信道，迄今为止的努力依赖于随机码。在这项工作中，我们主张，结构化的代码是有用的提供保密性，并显示如何计算保密率时，结构化的代码。特别是，我们解决了一个重要的一类结构化代码，即边界含糊率的问题，嵌套格码在建立了这个结果之后，我们接下来演示了在两用户高斯信道中使用结构化码进行保密。特别是，与结构化的代码，我们证明了一个积极的安全自由度是可以实现的一大类完全连接的高斯信道，只要信道不退化。通过这种方式，对于这些信道，我们建立了结构化码在高信噪比下优于高斯随机码。这类信道包括两用户多址窃听信道、带有机密信息的两用户干扰信道和两用户干扰窃听信道。这个结果的一个值得注意的结果是，与高斯随机码的情况不同，使用结构化码进行传输和合作干扰，在给定足够的功率的情况下，可以实现任意大的保密率。
2009-07-30 cs.IT math.IT
Individual secrecy for broadcast channels with receiver side information
本文研究了在个人保密约束条件下，带接收端信息的广播信道上的保密通信问题。也就是说，发射机想要向两个接收机发送两个独立的消息，这两个接收机分别具有另一个接收机的期望消息作为辅助信息，同时保持窃听者不知道每个消息（即，使得从每个消息到窃听者的信息泄漏消失）。建立在一次性垫，保密编码，和广播计划，可实现的速率区域进行了调查，和能力区域的特殊情况下，无论是弱或强窃听（相比，两个合法的接收器）的特点。有趣的是，前者的容量区域对应于一条线，后者对应于一个缺少角的正方形;由于用户速率之间的耦合而发生的现象。此外，个人的保密能力区域也充分的特点，窃听者的信道是确定性的情况下。除了离散无记忆设置，高斯场景进行了研究。对于高斯模型，除了强和弱窃听者的情况下，容量区域的特点是低和高SNR制度时，窃听者的信道是强于一个接收器，但比其他弱。值得注意的是，与联合保密约束的情况（即，使得从两个消息到窃听者的信息泄漏消失）。因此，这种保密的概念可以作为权衡保密级别和传输速率的适当候选者;使保密更实惠，但最终用户仍然可以接受。
2015-02-25 cs.IT math.IT
Secrecy Rate Study in Two-Hop Relay Channel with Finite Constellations
在无线环境下，带窃听者的两跳安全通信是一个热门的研究方向。其基本思想是，目的地，同时与源，发送一个干扰信号，干扰窃听附近或与中继共处一处。与物理层网络编码类似，友好干扰信号将阻止窃听者检测源自源的有用信息，并且在已知干扰信号存在的情况下不会影响目的地检测源信息。然而，现有的研究仅限于高斯分布的信号，这是很少在实际系统中使用。当应用有限星座信号时，保密率的行为变得非常不同。例如，保密率取决于具有有限星座的输入信号之间的相位差，这在高斯信号中是观察不到的。在本文中，我们研究了两跳中继模型的保密容量，并推导出其上限，通过假设一个窃听器附近的中继和广泛使用的M-PSK调制。在此基础上，给出了高信噪比区的最佳相位差和最差相位差。数值研究验证了我们的分析，并表明导出的上限是比较紧的。
2013-10-02 cs.IT math.IT
