Cooperative Jamming Detection Using Low-Rank Structure of Received Signal Matrix
本文提出利用接收信号矩阵低秩结构的协作式干扰检测方法，通过似然比检验设计多场景检测器，并分析虚警性能与设定阈值，仿真证明其优于现有方法。
2025-09-15 cs.IT math.IT
Cooperative Anti-Jamming for UAV Networks: A Local Altruistic Game Approach
为提高无人机辅助通信系统的抗干扰能力，研究了在内部相互干扰和外部恶意干扰下的信道选择优化问题。提出了一种基于局部利他思想的无人机协同抗干扰方法。具体而言，Stackelberg博弈模型来制定无人机和干扰机之间的对抗关系。考虑无人机自身和其他无人机的效用，建立了一个局部利他博弈模型。提出了一种分布式协同抗干扰算法，以获得Stackelberg均衡。最后，分析了算法的收敛性以及发射功率对系统损耗值的影响，与现有算法相比，该算法的抗干扰性能提高了64%左右。
2021-09-12 cs.CE cs.IT math.IT
Joint Design of Optimal Cooperative Jamming and Power Allocation for Linear Precoding
为了提高多用户广播信道的物理层安全性，研究了多用户广播信道的线性预编码和协同干扰技术。我们考虑的系统中，多个独立的数据流从基站发送到多个合法用户的帮助下，一个友好的干扰。假设在基站处给出归一化线性预编码矩阵，而要确定分配给每个用户的功率。问题是联合设计线性预编码和友好干扰机处的协作干扰的不同用户之间的功率分配。我们的目标是最大限度地提高保密率的下限，提供了一个最小的通信速率的用户得到保证。当友方干扰机处的天线数不小于用户和窃听者处的天线数之和时，得到了最优解。此外，提出了一种次优算法，它可以适用于所有的场景。数值结果表明，所提出的方案是有效的安全通信。
2014-07-31 cs.IT math.IT
A Dynamic UAVs Cooperative Suppressive Jamming Method with Joint Task Assignment and Bandwidth Allocation
针对现有无人机干扰分配模型对动态环境适应性弱且忽略频率匹配的问题，提出一种联合任务分配与带宽分配的动态协同压制干扰方法，通过动态混合整数规划建模和基于Kriging模型的两步混合算法，实现高效干扰并节省计算资源。
2025-02-26 cs.IT math.IT
Wireless Powered Cooperative Jamming for Secrecy Multi-AF Relaying Networks
本文研究了一组无线能量收集（WEH）启用放大转发（AF）中继执行合作干扰（CJ）和中继的帮助下的保密传输。网络中的源节点在第一阶段中与采用功率分配（PS）接收器的每个中继器进行同时无线信息和功率传输（SWIPT）;每个中继器进一步划分其收获的功率以用于转发接收到的信号并在第二传输阶段中生成用于干扰窃听者的人工噪声（AN）。在集中的情况下，与全球信道状态信息（CSI），我们提供了封闭形式的表达式的最佳和/或次优AF中继波束成形向量，以最大限度地提高可实现的保密率的中继的个人功率约束，使用半定松弛（SDR），这被证明是紧的技术。一个完全分布式的算法，仅利用本地CSI在每个中继也提出了作为一个性能基准。仿真结果验证了所提出的多AF中继与CJ比其他次优设计的有效性。
2015-11-11 cs.IT math.IT
Secure communications with cooperative jamming: Optimal power allocation and secrecy outage analysis
研究了多个窃听者存在时，安全无线通信系统的保密率最大化问题。通信链路的安全性通过多个干扰机的帮助下的合作干扰而增强。首先，一个可行性条件推导出在目的地实现正保密率。然后，我们解决原来的保密率最大化问题，这是不是凸的功率分配在干扰。为了规避这种非凸性，可达到的保密率近似为一个给定的功率分配在干扰机和近似的问题被配制成一个几何规划。基于这种近似，迭代算法已被开发，以获得在干扰机的最佳功率分配。接下来，我们提供了一个二分法，基于一维搜索，以验证所提出的算法的最优性。此外，在瑞利衰落假设下，分析了所提出的协同干扰方案的保密中断概率。更具体地说，一个单一的积分形式的表达SOP推导出最一般的情况下，以及一个封闭的形式表示的特殊情况下，两个合作的干扰机和一个窃听。仿真结果验证了所提出算法的收敛性和最优性，并对SOP分析进行了理论推导。
2017-01-12 cs.IT math.IT
Multi-Phase Smart Relaying and Cooperative Jamming in Secure Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了在四节点认知无线电网络中的合作安全通信，次级接收器被视为一个潜在的窃听相对于主传输。在保证主用户保密率和传输方案不变的情况下，允许次用户发送自己的信号。在此设置下，我们推导出次用户的可实现的速率和相关的约束条件，以保证主用户的弱保密率，当Gelfand-Pinsker编码是在二级发射机使用。此外，我们提出了一个多阶段的传输方案，包括1）清洁中继与合作干扰的阶段和2）的延迟，以成功解码的主要消息在次级发射机。还推导出了次用户的容量上限。数值结果表明：1）通过根据节点的相对位置，合理选择不同传输方案的次用户参数，该方案的性能优于传统方案; 2）在0.3bits/信道使用范围内，推导出的容量上界接近次用户的可达速率，特别是当次用户发射机/接收机分别与主用户发射机/接收机足够远/足够近时。因此，智能二次发射机能够调整其中继和协作干扰，以保证主保密率，并同时从相关的几何位置发送其自己的数据。
2016-05-13 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Gaussian Wiretap Channel with Helpers and No Eavesdropper CSI: Blind Cooperative Jamming
我们考虑高斯窃听信道与M个帮手，没有窃听信道状态信息（CSI）是在合法的实体。确切的安全D.O.F.在[1]、[2]中发现了在发送端具有理想CSI的M个助手的高斯窃听信道的最大信道容量为M/（M+1）。[1]、[2]中的最佳可实现方案的关键成分之一是将合作干扰信号与窃听者处的信息符号对准以限制信息泄漏率。这需要在发射机处的完美窃听CSI。受文献[3]的启发，我们提出了一种新的可实现的方案，其中合作干扰信号跨越窃听者的整个空间，但不与信息符号精确对齐。我们表明，该计划实现了相同的安全d.o.f.的M/（M+1），但不需要任何窃听者CSI;发射机盲合作干扰窃听者。
2013-02-26 cs.CR cs.IT math.IT
Distributed UAV-enabled zero-forcing cooperative jamming scheme for safeguarding future wireless networks
在这项工作中，我们调查的影响，两个合作的无人机（UAV）为基础的干扰机的保密性能的地面无线网络中存在的窃听。为此，我们调查的秘密区域相关的指标，干扰覆盖和干扰效率。此外，我们提出了一种混合度量，所谓的加权秘密覆盖（WSC）和虚拟分布式多输入多输出（MIMO）为基础的迫零预编码方案，以避免干扰的影响，合法的接收机。为了评估这些指标，我们推导出一个封闭形式的基于位置的度量，保密性的改善。数学推导和仿真比较表明，所提出的迫零方案提高了WSC的保密性能，为提高干扰效率提供了条件。它们还显示了合法发射机周围固定轨道上无人机的定位趋势以及最佳保密的功率分配趋势。
2021-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Enhancing Resilience Against Jamming Attacks: A Cooperative Anti-Jamming Method Using Direction Estimation
本文提出一种基于多感知节点协作的抗干扰方法（CAJ），利用特征向量方法从导频符号估计信道向量方向，在强干扰下仅0.7 dB性能下降，并对多干扰源和快衰落信道保持鲁棒性。
2025-09-15 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Powered Cooperative Jamming for Secure OFDM System
本文研究了正交频分复用（OFDM）系统中的保密通信，其中源在潜在窃听者存在的情况下向目的地发送机密信息。为了提高系统的保密率，我们采用了无线供电的协同干扰，协同干扰机工作在两个时隙的捕获然后干扰协议。在第一个时隙中，源发送专用能量信号来为干扰器供电;在第二个时隙中，干扰器使用收集的能量来干扰窃听者，以保护从源到目的地的同步保密通信。特别是，我们考虑两种类型的接收器在目的地，即类型I和类型II接收器，它们不具有和具有消除（先验已知的）干扰信号的能力，分别。对于这两种类型的接收机，我们最大限度地提高保密率在目的地通过联合优化的发射功率分配在源和干扰子载波，以及两个时隙之间的时间分配。首先，我们通过拉格朗日对偶方法，这是一个高的实现复杂度的全局最优解这个问题。接下来，为了平衡算法复杂度和性能之间的权衡，我们分别提出了基于最小化最大化和启发式连续优化的替代低复杂度解决方案。仿真结果表明，所提出的方法显着提高保密率相比，没有联合功率和时间分配的基准计划。
2017-07-24 cs.IT math.IT
Physical Layer Security with Uncoordinated Helpers Implementing Cooperative Jamming
无线通信网络被认为是由一个源（爱丽丝），一个目的地（鲍勃）和一个窃听者（夏娃），每个配备有一个单一的天线。通信由多个助手辅助，每个助手配备有两个天线，其实现合作干扰，即，传送噪音来迷惑夏娃导出了使保密率最大化的最优干扰噪声结构。还考虑了调零噪声场景，其中每个助手发送在Bob处调零的噪声。每个助手只需要知道自己与Bob的链接，就可以在本地确定噪声。对于最优结构噪声，需要所有链路的全局信息。虽然分析表明，在每个助手两个天线的情况下，调零解决方案在可实现的保密率方面是次优的，但仿真表明，性能差异相当小，廉价且易于实现的调零方案接近最优。
2012-02-29 cs.CR cs.IT math.IT
On the Performance of Low-Altitude UAV-Enabled Secure AF Relaying with Cooperative Jamming and SWIPT
提出了一种新的协同安全无人机（UAV）辅助传输协议，其中源（Alice）在地面窃听者（Eve）存在的情况下，通过能量受限的UAV安装放大转发（AF）中继向目的地（Bob）发送机密信息。我们采用目的地辅助协同干扰（CJ），以及同时无线信息和功率传输（SWIPT）在无人机安装中继，以提高物理层安全（PLS）和传输可靠性。假设一个低空无人机，我们推导出连接概率（CP），保密中断概率（SOP），瞬时保密率，和平均保密率（ASR）的建议协议在空-地（AG）信道，这是建模为莱斯衰落与仰角相关的参数。通过仿真，我们验证了我们的理论结果，并证明显着的性能改善，我们的协议相比，传统的传输协议与地面中继和基于无人机的传输协议，没有目的地辅助干扰。最后，我们评估了不同的系统参数和不同的无人机的位置对所提出的协议的ASR的影响。
2019-06-17 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Enabled Cooperative Jamming for Improving Secrecy of Ground Wiretap Channel
该文提出了一种新的无人机移动干扰方案，以提高地面窃听信道的保密率。具体地，采用UAV来发射干扰信号以对抗窃听。这种移动干扰方案特别有吸引力，因为支持UAV的干扰机可以飞近窃听者，并通过利用UAV的移动性来机会性地干扰窃听者。我们的目标是最大限度地提高平均保密率，通过联合优化无人机的轨迹和干扰功率在给定的飞行时间。为了使问题更容易处理，我们驱动一个封闭形式的下界可实现的保密率，基于此无人机的轨迹和发射功率交替优化的高效迭代算法，采用块坐标下降和连续凸优化技术。仿真结果表明，所提出的联合设计可以显着提高所考虑的窃听系统的保密率相比，基准计划。
2018-10-13 cs.IT math.DS math.IT
Energy-Efficient Beamforming and Cooperative Jamming in IRS-Assisted MISO Networks
网络的节能设计问题是设计高性能网络的重要问题。除此之外，通信的安全性也很重要。基于新的IRS技术，本文构造了安全通信的EE最大化问题。我们提出了一个优于其他方法的解决方案。
2019-12-14 cs.IT cs.SY eess.SY
Wireless Covert Communications Aided by Distributed Cooperative Jamming over Slow Fading Channels
在本文中，我们研究了在慢衰落信道上，合法的收发器与警惕的看守者之间的隐蔽通信。存在多个友好的帮助节点，它们愿意保护隐蔽通信不被监狱长检测到。我们提出了一个不协调的干扰机选择方案，这些助手的瞬时信道增益的合法接收器下降到一个预先建立的选择阈值将被选为干扰机辐射干扰信号击败典狱长。通过这样做，看守的检测精度预计将严重下降，而所需的隐蔽通信很少受到影响。然后，我们共同设计的最佳选择阈值和消息传输速率最大化的隐蔽吞吐量的前提下，检测错误的监狱长超过一定水平。数值结果验证了我们的理论分析。仿真结果表明，多干扰源辅助隐蔽通信在隐蔽吞吐量方面优于传统的单干扰源方法，且最大隐蔽吞吐量随着辅助者总数的增加而显著提高，验证了该方案的有效性和优越性.
2021-05-12 cs.IT math.IT
Secure Wireless Powered and Cooperative Jamming D2D Communications
本文研究了存在多个窃听者的安全无线供电的设备到设备（D2D）通信网络，其中蜂窝网络中的混合基站（BS）不仅为D2D发射机无线地提供功率以保证D2D网络的功率效率，而且还充当协作干扰机（CJ）以干扰窃听者。蜂窝和D2D网络可以属于不同的服务提供商，这意味着D2D发射机将需要为混合BS释放的能量服务付费以保证安全的D2D通信。为了利用BS和D2D发射机之间的分层交互，我们首先制定了基于Stackelberg博弈的能量交易方案，其中考虑了二次能量成本模型。然后，一个非能源交易的Stackelberg游戏的基础上，研究了BS和D2D用户的角色颠倒。作为比较，我们也制定和解决的社会福利优化问题。我们推导出的封闭形式的Stackelberg均衡的制定游戏和社会福利优化问题的最优解。仿真结果验证了我们提出的方案，突出了蜂窝和D2D网络之间的能量交易交互的重要性。
2018-03-13 cs.IT math.IT
Coding-Enhanced Cooperative Jamming for Secret Communication in Fluid Antenna Systems
针对 FAS 辅助窃听信道，提出用可被合法方解码消除的编码码字替代高斯噪声进行协作干扰，并联合优化端口选择与功率控制，显著提升保密速率。
2024-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Constrained Secrecy Rate Maximization Using Cooperative Jamming
我们考虑一个高斯MISO窃听信道，其中一个多天线源与一个单天线目的地在一个单天线窃听者的存在。通信是由多天线助手协助，充当干扰窃听者。每个辅助器独立地将位于信道的零空间中的噪声发送到目的地，因此不对目的地产生干扰。假设窃听者信道的不确定性，我们推导出源信号的最佳协方差矩阵，使保密率最大化的中断概率和功率约束。假设窃听信道服从零均值高斯模型，且协方差已知，推导了系统中断概率的封闭形式。仿真结果支持的分析。
2012-09-18 cs.CR cs.IT math.IT
The Gaussian multiple access wire-tap channel: wireless secrecy and cooperative jamming
我们考虑一般高斯多址有线抽头信道（GGMAC-WT）。在这种情况下，多个用户在存在智能且知情的窃听者的情况下与预期接收器通信。我们定义了两个合适的保密措施，称为个人和集体，以反映在这个多路访问环境的系统的信心。我们确定可实现的速率，使得可以保持一定程度的保密性，使用高斯码本。我们还发现外边界的情况下，当窃听者收到的预期接收器的信号的降级版本。在退化的情况下，高斯码字，以实现集体约束的总和容量。此外，TDMA方案也实现了两组约束的总和容量。数值结果表明，新的速率区域，并与高斯多址接入信道（GMAC）的容量区域没有保密约束。然后，我们发现的秘密和速率最大化的发射机的功率分配，并表明，合作干扰方案可以用来提高可实现的速率在这种情况下。
2007-02-09 cs.CR cs.IT math.IT
Cooperative Jamming for Secure Transmission With Both Active and Passive Eavesdroppers
研究了一种利用多天线干扰机产生人工噪声来迷惑窃听者的协同干扰方案。两种窃听者被认为是：被动窃听者谁只偷听合法的信息，和主动窃听者谁不仅偷听合法的信息，但也干扰合法的信号。现有的工作只处理被动和主动窃听分开。与现有的工作不同，我们研究了在存在主动和被动窃听者的情况下可实现的保密率。对于所考虑的系统模型，我们假设的瞬时信道状态信息的主动窃听器（CSI）是可用的干扰，而只有部分的被动窃听器的CSI是可用的干扰。提出了一种同时存在主动和被动窃听者的迫零波束形成方案。对于完美和不完美CSI情况，信息和AN信号之间的总传输功率分配被优化，以最大化可实现的保密率。数值结果表明，干扰者与合法接收者之间的不完美CSI比干扰者与主动窃听者之间的不完美CSI对可达保密率的危害更大。
2020-02-15 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficient Robust Beamforming and Cooperative Jamming Design for IRS-Assisted MISO Networks
在无线通信网络中，节能设计和安全通信是至关重要的。然而，通过使用物理层安全性实现的能量效率可能受到信道条件的限制。为了解决这一问题，研究了一种智能反射面辅助的多输入单输出（MISO）独立协同干扰网络。在理想信道状态信息和非理想信道状态信息下，通过联合设计发射波束形成和干扰波束形成以及IRS相移矩阵，使能量效率最大化。为了解决非凸分式优化问题，提出了一种基于半定规划（SDP）松弛的算法来求解理想CSI情形下的能量效率最大化问题，而在非理想CSI情形下，则采用一种基于$\mathcal{S}$ -过程的交替优化算法来求解该问题.仿真结果表明，所提出的设计优于基准计划的能源效率。此外，能源效率和保密率之间的权衡发现在IRS辅助的MISO网络。此外，它表明，IRS可以帮助提高能源效率，即使CSI的不确定性。
2020-12-09 cs.IT cs.SY eess.SY
Secure Swarm UAV-assisted Communications with Cooperative Friendly Jamming
提出了一种适用于集群无人机（UAV）辅助的放大转发（AF）中继网络的协同友好干扰框架。由于无人机的能量有限，我们开发了一个协作的时间切换中继协议，允许无人机合作收获无线能量，中继信息，并干扰窃听者。为了评估保密率，我们推导出两种流行的检测技术在窃听者的保密中断概率（SOP），即，选择合并和最大比率合并。蒙特卡洛模拟，然后使用验证理论SOP推导，并显示所提出的框架的有效性SOP相比，传统的放大和转发中继系统。使用导出的SOP，可以获得工程见解，以优化能量收集时间和群中无人机的数量，以实现给定的保密保护级别。在这项工作中得出的分析SOP也可以在未来的无人机安全通信优化（例如，无人机的位置）。作为一个例子，我们提出了一个案例研究，以找到最佳的走廊定位群，以尽量减少系统SOP。
2021-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Cross-layer based intermittent jamming schemes for securing energy-constraint networks
物联网（IoT）作为一种范例出现，通过各种物理对象之间的无线通信实现无处不在的连接。由于物理对象的无线广播特性和能量约束，对物联网安全的关注引发了基于物理层安全的协同干扰研究。在合作干扰机的帮助下，现有的解决方案可以有效地对抗窃听者。然而，这些方案由于连续发射干扰信号而具有高能量成本。为了降低能量消耗，本文提出了间歇式干扰的思想，并设计了五种具体的间歇式干扰方案。在考虑发射帧格式的基础上，从干扰功率、干扰方式和干扰位置三个方面对干扰源进行了优化。然后，我们分析了所提出的IJS的适用性，根据不同的同步要求，可用的干扰能量和干扰功率约束。在WLAN干扰机上进行了大量的MATLAB实验，实验结果表明，在干扰能量有限的情况下，该干扰机能有效降低窃听者的接收性能，并优于广泛连续干扰方案（CJS）.
2021-03-24 cs.CR cs.IT math.IT
Physical-Layer Security for 6G: Safe Jamming against Malicious Sensing
针对6G中恶意频率捷变感知威胁，本文提出基于actor-critic的安全噪声干扰频率选择方案，并引入可预测频谱状态的鲁棒动作修正机制，在瘫痪恶意感知的同时保护合法非合作用户上行传输。
2024-06-16 cs.IT math.IT
The General Gaussian Multiple Access and Two-Way Wire-Tap Channels: Achievable Rates and Cooperative Jamming
考虑了一般高斯多址有线抽头信道（GGMAC-WT）和高斯双向有线抽头信道（GTW-WT）。在GGMAC-WT中，多个用户在存在通过另一个GMAC接收其信号的窃听者的情况下与预期接收器通信。在GTW-WT中，两个用户通过共同的高斯信道相互通信，窃听者通过GMAC进行监听。定义了适合于这种多终端环境的保密措施，并为两个信道找到了可实现的保密率区域。对于这两种情况下，最大化可实现的保密和速率的功率分配确定。可以看出，最优策略可以阻止某些终端的传输，以保持系统的保密性。受此启发，提出了一种新的方案，\ital{cooperative jamming}，其中用户谁被阻止发送根据保密和速率最大化功率分配策略“干扰”窃听者，从而帮助其余的用户。该方案提高了可实现的保密和速率。总体而言，我们的研究结果表明，在多址接入的情况下，用户可以互相帮助，共同实现积极的保密率。换句话说，用户之间的合作对于实现系统的保密性是非常宝贵的。
2008-01-25 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of Multi-user Networks: One-Time-Pads in the Air via Alignment
我们重新审视最近的安全自由度（s.d.o.f.）一跳多用户无线网络的结果，考虑三个基本的无线网络结构：高斯窃听信道的助手，高斯多址窃听信道，和高斯干扰信道的保密约束。我们目前的主要使能工具和由此产生的通信方案在一个短暂的方式，随着关键的见解和设计原则，从他们出现。主要可实现的方案是基于真实干扰对齐、通过合作干扰的信道前缀和结构化信令。真正的干扰对准使得能够将协作干扰信号与窃听者处的消息承载信号对准在一起，以保护它们，类似于有线系统中的一次性密码本保护消息。真实干扰对准还通过使携带消息的信号和协作干扰信号可分离，并且同时在最小可能的子空间中对准协作干扰信号，来实现合法接收机处的可解码性。主要的逆向技术是基于两个关键的引理，量化的保密惩罚，表明窃听者对系统的净效应是，它消除了一个独立的信道输入;和一个帮手的作用，通过开发一个帮手的合作干扰信号和消息速率之间的直接关系。这两个引理在根据单个网络的独特结构应用时提供了紧密的转换。最后，我们提出了一个盲合作干扰方案的帮助网络没有窃听信道状态信息的发射机，实现了相同的最佳s.d.o.f.如在完全窃听者信道状态信息的情况下。
2015-07-08 cs.CR cs.IT math.IT
Improving Secrecy with Nearly Collinear Main and Wiretap Channels via a Cooperative Jamming Relay
在物理层安全（PHY-安全）中，主信道和窃听信道之间频繁观察到的高度相关性可能会导致严重的保密性损失。本文研究了一个慢衰落的情况下，发射机（爱丽丝）发送一个机密的消息，一个合法的接收机（鲍勃），而一个被动的窃听者（夏娃）试图从其接收到的信号解码的消息。假设Alice配备有多个天线，而Bob和Eve各自具有单个天线（即，MISOSE系统）。在MISOSE系统中，高相关性导致主信道和窃听信道向量几乎共线，这有助于Eve查看和拦截机密信息。不幸的是，在Alice的信号处理技术，如波束成形和人工噪声（AN），是无助的，特别是在极端的情况下，完全共线的主和窃听信道向量。在此背景下，我们首先研究了通过波束成形和AN在Alice处实现的保密中断概率，其中信息承载信号和AN之间具有最优功率分配。在此基础上，提出了一种巧妙的模型，在该模型中引入了协作干扰中继（Relay），有效地减轻了高相关性带来的不利影响。基于该模型，还研究了在Alice处的信息承载信号和在Relay处的AN之间的功率分配，以最大化保密性。最后，为了验证我们提出的方案，进行了数值模拟，结果表明，一个显着的性能增益方面的保密性。
2017-08-15 cs.CR cs.IT math.IT
Joint Relay and Jammer Selection for Secure Two-Way Relay Networks
本文研究了由两个信源、多个中间结点和一个窃听者组成的双向协作网络中，在物理层安全约束下的中继和干扰联合选择问题。具体地说，所提出的算法选择两个或三个中间结点，以提高对恶意窃听者的安全性。第一选择的节点在传统的中继模式下操作，并使用放大转发协议帮助源将其数据传递到相应的目的地。第二和第三节点在不同的通信阶段中用作干扰器，以便对窃听者节点产生有意干扰。首先，我们发现在中间结点随机稀疏分布的拓扑结构中，在一定的发射功率范围内，所提出的协同干扰方案优于传统的无干扰方案。我们还发现，在中间结点聚集为一个紧密的集群的情况下，干扰方案可能是不太有效的比他们的非干扰同行。因此，我们引入了一种混合方案来切换干扰和非干扰模式。仿真结果验证了我们的理论分析，并表明混合切换方案进一步提高了保密率。
2011-11-30 cs.IT math.IT
On Eavesdropper-Tolerance Capability of Two-Hop Wireless Networks
两跳无线网络是研究一般无线网络的基本网络模型，而协同干扰是实现物理层安全的一种很有前途的方案。本文建立了一个研究窃听容忍能力的理论框架（即，在两跳无线网络中，采用合作干扰来保证由保密中断概率（SOP）定义的安全性，采用机会中继来保证由传输中断概率（TOP）定义的可靠性。对于相关网络，首先基于中心极限定理对SOP和TOP进行封闭形式建模。在SOP和TOP模型的基础上，结合随机序理论，建立了网络容忍窃听能力分析模型。最后，提供了大量的仿真和数值结果来说明我们的理论框架的效率，以及窃听容忍能力的有关网络采用合作干扰和机会中继。
2013-12-13 cs.IT math.IT
Helper-Friendly Latency-Bounded Mitigation Strategies against Reactive Jamming Adversaries
针对反应式干扰攻击现有协作策略的频谱效率损失和延迟约束鲁棒性问题，提出助手友好型延迟受限协作缓解策略，通过参数优化保证错误性能与隐蔽性，在助手不愿牺牲自身性能时优于现有方法。
2025-04-15 cs.IT math.IT
UAV-Enabled Cooperative Jamming for Covert Communications
这项工作采用了无人机（UAV）作为干扰机，以帮助从发射机爱丽丝到接收机鲍勃的隐蔽通信，其中无人机发送具有随机功率的人工噪声（AN），以故意对管理员威利造成干扰。在所考虑的系统中，无人机的轨迹对隐蔽通信性能至关重要，因为无人机发送的AN也会对Bob产生干扰。为了最大限度地提高系统性能，我们制定了一个优化问题，联合设计无人机的轨迹和爱丽丝的发射功率。公式化的优化问题是非凸的，并且通常通过传统的迭代（CI）方法来求解，该方法需要基于泰勒展开式的多次近似和对UAV的轨迹的初始化。为了消除这些要求，这项工作，第一次，开发了一个几何（GM）的方法来解决优化问题。通过对隐蔽性约束的分析，将联合优化问题转化为对无人机航迹和发射功率的单独优化。我们的测试表明，GM方法可以显着优于CI方法，在实现更高的平均隐蔽率和GM方法的复杂性低于CI方法。
2022-02-25 cs.IT eess.SP math.IT
Coding-Enhanced Cooperative Jamming for Secret Communication: The MIMO Case
针对MIMO窃听信道中高斯噪声干扰同时损害合法接收的问题，提出GN/EJ可切换的编码协作干扰与低复杂度预编码优化，显著提升保密速率并降低计算时间。
2024-01-09 cs.IT eess.SP math.IT
Non-Coherent Fast-Forward Relays for Full-Duplex Jamming Attack
本文提出了一种在快衰落信道条件下，抑制全双工（FD）攻击者对低延迟通信的干扰攻击的策略。威胁模型是这样的，即FD对手可以干扰频带并测量被干扰频带的功率电平。我们首先指出，由于这个FD对手的存在，跳频（FH）失败。然后，我们提出了一个快速转发的合作中继方案，其中受害者节点跳到附近的FD助手节点的频带，快速转发受害者的符号连同其符号。与此同时，受害者和帮助者合作，将他们的一部分能量注入被干扰的频段，以与对手交战。由于快衰落信道条件，受害者和帮助者使用基于幅度的非相干信令，称为非相干快速转发全双工（NC-F2 FD）中继。为了最大限度地减少这种策略的错误率，我们共同设计的星座在帮助节点和受害者节点制定一个优化问题。使用非平凡的结果，我们首先分析的目标函数，然后，基于分析结果，提出了一个低复杂度的算法来合成的快进星座。通过仿真，我们表明，受害者的错误性能改善后，采用我们的对策。
2021-04-28 cs.IT math.IT
Full-Duplex Relay with Jamming Protocol for Improving Physical-Layer Security
该文提出了一种基于全双工中继的联合协作中继和干扰协议，以提高不同类型窃听者存在时的源-目的保密率。在这种所谓的\textit{FD-Relay with jamming (FDJ)}协议中，首先，FD中继器同时接收数据并向窃听者发送干扰，然后，转发数据，而源对窃听者进行干扰。在存在不同窃听者类型和自干扰（SI）的情况下，导出了建议FDJ的可扩展保密率，并与传统的半双工（HD）中继进行了比较。提出的FDJ和HD中继器在多载波情况下的保密率最大化的自适应功率分配制定为一个非凸优化问题和相应的迭代求解算法开发使用的两个凹函数（DC）的差异规划技术。仿真结果证实，FDJ提供了显着的改进，在保密率超过HD中继。
2014-09-08 cs.IT math.IT
Fast-Forward Relaying Scheme to Mitigate Jamming Attacks by Full-Duplex Radios
在这项工作中，我们解决了可靠的低延迟数据包的通信中存在的全双工对手，能够执行干扰攻击，同时也能够测量各种频段上的功率电平。由于存在一个强大的对手，首先，我们指出，传统的跳频没有帮助，因为未使用的频带可能无法使用，而且，受害者的频带之间的过渡将被检测到的全双工对手。识别这些挑战，我们提出了一个新的合作缓解策略，称为半相干快速转发全双工（SC-FFFD）中继技术，其中受害者节点，切换到一个新的频带时，寻求其现任用户的帮助，这也是一个全双工无线电，即时转发其消息到目的地使用他们的权力的一部分。同时，两个节点合作使用它们在被干扰频带上的剩余功率，以便吸引对手继续在同一频带上执行干扰攻击。使用开关键控（OOK）和相移键控（PSK）的调制方案在受害者和帮助节点，分别，我们推导出联合解码的两个节点的信息符号的错误概率的上限，并随后推导出解析解，以达到在两个频带之间的功率分配因子，以尽量减少两个节点的错误。我们还提出了广泛的仿真结果，各种信号噪声比的值和PSK星座，以展示所提出的方法的有效性。
2020-05-29 cs.IT math.IT
A PHY Layer Security Analysis of Uplink Cooperative Jamming-Based Underlay CRNs with Multi-Eavesdroppers
该文研究了Nakagami-m衰落信道下双跳认知无线电上行链路网络的物理层安全问题。具体地，在存在也配备有多个天线的M个窃听者的情况下，多个次级源轮流接入主用户的许可频谱，并借助于多天线中继器R与多天线次级基站D通信。在剩余的节点中，随机选择一个干扰器来发送人工噪声，以破坏所有试图拦截合法链路的通信的窃听者，即，S-R和R-D。使用最大比合并来合并每个节点处的接收信号。秘密分析是通过推导封闭形式和渐近表达式的秘密中断概率。几个关键参数对系统保密性的影响，例如，研究了信源发射功率、窃听者数目、最大容许干扰功率和分集分支数目。重要的是，通过考虑两种情况，即（i）不存在和（ii）存在友好的干扰机，获得新的见解所考虑的通信系统。特别是，我们倾向于回答以下问题：通过考虑窃听者处的单个天线和合法用户处的多个天线（即，中继站和终端用户），而不是永久地发送人工噪声，并考虑到中继站和目的地都配备有单个天线，而窃听者使用多个天线？通过蒙特卡罗仿真验证了所得到的结果，并表明通过调整上述参数可以提高系统的安全性。
2019-11-28 cs.IT cs.PF 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
Cooperative Strategies for Wireless-Powered Communications: An Overview
射频（RF）能量传输和收获已被广泛研究，最近作为一种有前途的方法，以显着延长生命周期的能量受限的无线网络。这种技术具有很大的潜力，可以为无线设备提供相对稳定和连续的RF能量;因此，它开辟了一种新的研究范式，称为无线供电通信（WPC），这带来了许多新的研究机会，具有广泛的应用。其中，面向高效WPC的协作方案的设计和分析是当前研究的热点。本文概述了WPC的各种合作策略，特别强调无线供电的合作通信的中继协议，认知无线供电网络的合作频谱共享方案，以及对无线供电的安全通信的合作干扰策略。在结束本文之前，我们还确定了这一领域的几个有趣的研究方向。
2017-11-25 cs.IT math.IT
Strongly Secure Communications Over the Two-Way Wiretap Channel
我们考虑在强保密准则下的双向窃听信道的安全通信问题。我们改进现有的结果，开发一个可实现的区域的基础上，利用在窃听者的终端和合法用户之间的合作的干扰的战略。我们利用多址接入信道的信道可分辨性的概念来分析合作干扰，我们表明，合作干扰所产生的人工噪声引起了一个共同的随机性，可用于秘密密钥协议的来源。我们说明了高斯双向窃听信道的情况下，这种编码技术提供的增益，我们显示了显着的改善，一些通道配置。
2012-04-10 cs.IT math.IT
Robust Secure Transmission in MISO Channels Based on Worst-Case Optimization
本文研究了多输入单输出（MISO）窃听信道的鲁棒传输方案。研究了在窃听者链路信道状态信息不完全的情况下，直接传输和协作干扰的情况。鲁棒传输协方差矩阵的基础上获得的最坏情况下的保密率最大化，在个人和全球的功率约束。对于个人的权力约束的情况下，我们表明，非凸极大极小优化问题可以转化为一个拟凸问题，可以有效地解决与现有的方法。在全局功率约束条件下，利用几何规划方法研究了信源和辅助方之间的发射协方差矩阵和功率分配的联合优化问题。我们还研究了强大的窃听传输问题的情况下，在合法的接收器的服务质量的约束。数值结果表明了所提出的鲁棒设计的优点。特别是，对于全球功率约束的情况下，虽然合作干扰是没有必要的最佳传输与完美的窃听者的CSI，我们表明，强大的干扰支持可以增加最坏情况下的保密率和降低信号干扰加噪声比在前夕的发射机和窃听者之间的信道失配的存在。
2011-04-15 cs.IT math.IT
Efficient Wireless Security Through Jamming, Coding and Routing
最近有大量的文献介绍了如何通过协作干扰等技术在无线网络的物理层帮助单个发射机和接收机之间进行安全通信。在本文中，我们考虑如何将这些单跳物理层安全技术可以扩展到多跳无线网络，并展示如何增强物理层安全技术与更高层的网络机制，如编码和路由。具体而言，我们考虑的安全最小能量路由问题，其中的目标是计算两个网络节点之间的最小能量路径的约束下的端到端的通信保密性和有效吞吐量的路径，这个问题被表述为一个有约束的优化的传输功率和链路选择，这是被证明是NP-难的。然而，我们表明，有效的算法存在计算精确和近似的解决方案的问题。特别是，我们开发了一个精确的解决方案的伪多项式的复杂性，以及多项式复杂性的ε-最佳近似。仿真结果还提供了我们的算法的效用，并量化其节能相比，（标准）安全无关的最小能量路由和物理层安全的组合。在模拟场景中，我们观察到，通过联合优化链路选择在网络层和合作干扰在物理层，我们的算法减少了一半的网络能耗。
2013-04-09 cs.CR cs.IT cs.NI
Cooperative Transmission for Physical Layer Security by Exploring Social Awareness
随着新兴的移动和手持设备的出现，社会意识和社会联系变得越来越时尚。社会信任度是描述社会关系强度的一个重要指标，在安全协作通信等领域引起了广泛的研究兴趣。这种信任度反映了用户的合作意愿，影响着实际网络中合作用户的选择。在随机几何框架下，提出了一种基于社会信任度的协作中继和干扰选择方案。我们的目的是分析所涉及的保密中断概率（SOP）的系统的性能。为了实现这一目标，我们提出了一个双伽玛比（DGR）的方法，通过伽玛近似。在此基础上，以封闭的形式可追踪地获得SOP。仿真结果验证了我们的理论研究结果，并验证了社会信任度对网络的保密性能有显着的影响。
2017-12-26 cs.IT math.IT
Weighted Secrecy Coverage Analysis and the Impact of Friendly Jamming over UAV-Enabled Networks
在5G及其他网络中，无人机（无人机）是一种有吸引力的解决方案，可以通过利用其主要的LOS链路和空间机动性来引入友好干扰，从而增强无线系统的保密性。在这项工作中，我们研究了两个合作的无人机为基础的干扰机的保密性能的地面无线窃听信道的保密性能，考虑到保密区域相关的指标，干扰覆盖范围和干扰效率。此外，我们提出了一个混合度量，所谓的加权秘密覆盖（WSC），可以用作一个度量，以获得对无人机干扰机的最佳部署的见解，以提供最佳的干扰信号的探索。为了评估这些指标，我们推导出一个封闭形式的基于位置的度量，保密性的改善，并提出了一个类似的计算更简单的度量。我们的模拟表明，两个无人机之间的平衡功率分配导致最佳性能，以及合法的发射机和接收机之间的视线后面的对称定位。此外，存在一个最佳无人机高度的干扰机。最后，我们提出了一个次优和更简单的问题，最大化的WSC。
2021-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security Schemes for Full-Duplex Cooperative Systems: State of the Art and Beyond
由于无线介质的广播特性，无线通信极易受到窃听攻击。传统上，安全的无线数据传输依赖于网络层的密码技术，这导致高计算能力和复杂性。作为一种替代方案，物理层安全（PLS）正在成为一个有前途的范例，以保护无线系统，利用无线信道的物理特性。在众多的PLS方法中，基于协作通信的PLS方法是一种很好的方法，受到了研究界的广泛关注。虽然具有半双工中继的PLS方案已经被广泛发现，但是具有全双工（FD）中继的协作系统中的PLS问题远未被全面理解。在本文中，我们首先提出了最先进的PLS方法提出的FD合作系统。然后，我们提供了一个案例研究中，提出了一个基于源的干扰方案，以提高保密性能的合作系统与不可信FD中继。最后，我们概述了几个有趣的，但具有挑战性的未来研究问题，在这个主题。
2017-11-15 cs.IT math.IT
Encoded Jamming Secure Communication for RIS-Assisted Systems
School of Electronic Information and Communications, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学电子信息与通信学院）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学）
针对编码干扰（EJ）在高斯噪声（GN）方案中性能受信道限制的问题，提出结合可重构智能表面（RIS）的联合优化框架，通过理论分析和低复杂度算法最大化保密速率。
2026-08-04 cs.IT math.IT
Constellation Design for Non-Coherent Fast-Forward Relays to Mitigate Full-Duplex Jamming Attacks
随着短分组通信的潜在应用，我们解决了在快速衰落信道下的反应式干扰的存在下，低延迟消息的通信。与传统的干扰机，我们假设一个全双工（FD）干扰机能够检测预先存在的对策，并随后改变目标频带。为了促进可靠的通信中一个强大的对手，我们提出了非相干的快进全双工中继方案，其中受害者使用一个助手在其附近的快速转发其消息到基站，除了确保对策是未被检测到的FD对手。为了设计星座的建议计划，我们确定现有的非相干星座的快衰落信道是不适用的，由于合作性质的快进计划。其结果是，我们制定了一个优化问题，设计的非相干星座在受害者和助手，使符号错误的概率在基站被最小化。我们从理论上分析了优化问题，并提出了几种策略来计算接近最优的星座的基础上的助手的数据速率和快速转发能力。我们表明，建议的星座提供接近最佳的错误性能，并帮助受害者逃避干扰。最后，我们还证明了该方案的欺骗干扰机的对抗检测器的有效性。
2022-05-26 cs.IT math.IT
Secure Communication over Interference Channel: To Jam or Not to Jam?
我们考虑一个安全的通信在两个用户的高斯干扰信道，其中每个发射机发送一个机密的消息，其合法的接收机。对于这种设置，我们确定了一个制度，其中使用高斯窃听码本在每个发射机（没有合作干扰）和治疗干扰作为噪声在每个预期的接收机（简而言之，GWC-TIN方案）的简单方案实现了最佳的安全和容量在一个恒定的间隙。对于对称情况，当干扰信号比（所有链路强度以分贝计）不超过2/3时，这种简单的方案是最佳的。然而，当该比率大于2/3时，我们证明了这种简单的方案不再是最优的，并提出了一种具有合作干扰的方案，以实现最优的安全和广义自由度（GDoF）。具体来说，对于对称的情况下，我们完成了所有的干扰制度的最佳安全和GDoF特征。
2018-10-30 cs.IT math.IT
Robust Beamforming for Secrecy Rate in Cooperative Cognitive Radio Multicast Communications
在本文中，我们提出了一种合作的方法来提高认知无线电多播通信的主系统和次系统的安全性。在它们接入许可给主用户的频谱期间，次未许可用户通过向窃听者发送干扰噪声来帮助主系统加强安全性，同时保护它们自己免受窃听。这项工作的主要目标是最大化的保密率的辅助系统，同时坚持所有个人的主用户的保密率的约束。在被动窃听者和不完善的信道状态信息的情况下，在收发器，感兴趣的效用函数是非凹的，涉及的约束是非凸的，因此，最优解是麻烦的。为了解决这个问题，我们提出了一个迭代算法，以达到所考虑的问题的局部最优。所提出的迭代算法保证实现Karush-Kuhn-Tucker解决方案。
2017-03-01 cs.IT math.IT
Secure Polar Coding for the Two-Way Wiretap Channel
我们考虑的问题，极化编码的安全通信的双向窃听信道，其中两个合法的用户相互通信同时，而一个被动的窃听者偷听到他们交换的信号的组合。合法用户希望设计一个合作干扰码，使得他们的码字之间的干扰可以干扰窃听者。本文设计了一种极化编码协同干扰方案，在强保密准则下，实现了一般双向窃听信道的全保密率域。链接方法用于使极坐标索引正确对齐。两个合法用户之间共享所需的随机性被视为一个有限的资源，我们表明，它的速率可以忽略不计，通过增加块的长度和链接块的数量。针对窃听者信道相对于合法信道退化的特殊情况，提出了一种简化方案，该方案在单个传输块内同时保证可靠性和弱保密性。给出了二进制擦除信道情况下的一个例子来证明我们的方案的性能。
2017-06-22 cs.IT math.IT
Two-hop Secure Communication Using an Untrusted Relay
我们考虑一个源-目的地对，只能通过一个不可信的中间中继节点进行通信。中间结点愿意采用指定的中继方案来促进源和目的地之间的可靠通信。然而，它中继的信息需要保持秘密从it. In这种两跳通信的情况下，在不可信的中继节点的使用是必不可少的，我们发现，一个积极的保密率是可以实现的。可扩展性方案的中心部分是由具有传输能力的目的节点或外部“好撒玛利亚人”节点提供的帮助。在任何一种情况下，帮助者都会执行合作干扰，混淆窃听中继，使其无法破译它正在中继的内容。接下来，我们推导出这个系统的保密率的上限。我们观察到，上限和可实现的速率之间的差距消失的中继节点的功率趋于无穷大。总的来说，本文提出了一个故意干扰的案例，即，协同干扰，作为安全通信的一个使能器。
2009-10-14 cs.IT math.IT
On the Performance of DCSK MIMO Relay Cooperative Diversity in Nakagami-m and Generalized Gaussian Noise Scenarios
混沌通信以其优良的抗衰落、抗截获、抗干扰能力等优点，引起了无线通信界的广泛关注。差分混沌键控（DCSK）由于其低复杂度和低功耗以及许多吸引人的特性而特别令人感兴趣。然而，大多数DCSK研究文献中报道的加性高斯白噪声环境中的非合作场景。此外，出错率和其他性能度量的分析推导和评估通常以积分形式保留，并使用数值技术进行评估。为了规避这些问题，这项工作是专门提出了一个新的近似出错率分析的多址多输入多输出双跳中继DCSK协作分集（DCSK-CD）在Nakagami-m衰落信道（包括作为一个特殊情况下的瑞利衰落）。在此基础上，推导了无差错中继和解码转发中继的平均出错率的封闭表达式。测试结果验证了推导的解析表达式的准确性。
2016-07-31 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Secure MISO-NOMA Cognitive Radios Relying on SWIPT
认知无线电（CR）和非正交多址接入（NOMA）是下一代无线通信系统中两种很有前途的技术。NOMA CR网络（CRN）的安全性是一个重要的问题，但缺乏研究.在本文中，多输入单输出的NOMA CRN依赖于同时无线信息和功率传输进行了研究。为了提高主辅网的安全性，提出了一种人工噪声辅助的协同干扰方案。与现有的大多数工作不同的是，在一个实际的非线性能量收集模型下，提出了一个功率最小化问题。提出了一种基于半定松弛和逐次凸逼近的次优方案。仿真结果表明，所提出的协同干扰方案能够有效地实现保密通信，并且NOMA在功耗方面优于传统的正交多址接入。
2018-02-12 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Secure Transmission by Exploiting Social Ties in Random Networks
随着新兴的移动和手持设备的出现，社会意识和社会关系变得越来越受欢迎。社会信任度描述了社会联系的强度，在无线通信的资源共享、协作通信等领域引起了广泛的研究兴趣，本文在随机几何框架下，提出了一种基于社会信任度的混合协作波束形成和干扰方案，以保证通信安全。友好节点根据其位置和与源节点的社会信任度分为中继器和干扰器。我们的目的是分析所涉及的连接中断概率（COP）和保密中断概率（SOP）在网络中的性能。为了实现这一目标，我们提出了一个双伽玛比（DGR）的方法，通过伽玛近似。在此基础上，以封闭形式可追踪地获得COP和SOP。我们进一步考虑了泊松点过程（PPP）分布窃听器的存在下的SOP，并推导出一个上界。仿真结果验证了我们的理论研究结果，并验证了社会信任度对网络的安全性能有显着的影响。
2018-03-23 cs.IT math.IT
