Linear Precoding for Fading Cognitive Multiple Access Wiretap Channel with Finite-Alphabet Inputs
研究了衰落认知多址接入窃听信道（CMAC-WT），在该信道中，两个次用户发射机（ST）向一个次用户接收机（SR）发送安全消息，同时在多个主用户接收机（PR）处受到干扰门限的约束.我们设计的线性预编码器，以最大化的平均保密和率多输入多输出（MIMO）衰落CMAC-WT有限字母表输入和统计信道状态信息（CSI）在ST。对于这个非确定性的多项式时间（NP）困难问题，我们利用平均保密和率的精确近似来降低计算复杂度，然后通过将凹凸过程嵌入到外部近似框架中，提出了一个两层算法.该算法的思想是将近似的平均保密和率转化为凸函数的差，然后生成一系列简单的松弛集来逼近非凸可行集。随后，我们最大化的近似平均保密率和松弛集序列通过使用凹凸过程。数值结果表明，我们提出的预编码算法是优于传统的高斯预编码方法在中等和高信噪比（SNR）的制度。
2020-03-30 eess.SP
Secrecy Outage Analysis over Correlated Composite Generalized-Gamma Fading Channels
University of Rome Tor Vergata（罗马第二大学）；McGill University（麦吉尔大学）；King Saud University（沙特国王大学）
本文针对相关复合广义Gamma衰落信道的物理层安全问题，推导了相关保密性能指标的闭式表达式，验证了衰落参数对保密性能的影响，为该类信道的物理层安全分析提供了理论支撑。
2026-09-01 cs.IT eess.SP math.IT
On the Ergodic Secrecy Capacity of Reconfigurable Intelligent Surface Aided Wireless Systems Under Mixture Gamma Fading
本文提出了一种量化评估的物理层安全能力的可重构智能表面（RIS）辅助无线系统下窃听。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达式遍历保密容量（ESC），是适应不同类型的衰落和RIS大小。假设发射机（TX）和RIS，RIS和合法接收机以及TX和窃听者之间的信道遵循独立的混合伽马（MG）分布。请注意，MG能够建模各种各样的众所周知的分布，包括高斯分布，瑞利分布，Nakagami-m分布，莱斯分布等。结果表明，随着RIS规模的增加，虽然合法链路的分集阶数增加，ESC增益下降。
2023-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
Ergodic Secrecy Rate of Optimal Source-Destination Pair Selection in Frequency-Selective Fading
节点选择是一种简单的技术，以实现多样性，从而提高物理层的安全性，在未来的无线通信系统，需要低复杂度。高速数据传输经常遇到频率选择性衰落。在这种情况下，我们评估确切的封闭形式的表达式遍历保密率（ESR）的最佳源-目的地对选择方案与单载波循环前缀调制，其中的目的地和窃听信道都表现出独立的频率选择性衰落与任意数量的多径分量。还提供了在高SNR情况下的简化分析以及渐近分析。我们还推导并比较了次优源-目的地对选择方案的相应结果。我们表明，我们的分析产生相应的ESR结果在窄带独立Nakagami- $m$衰落信道与任何整数参数$m$。文中还讨论了发射机、目的地和窃听路径相关性对ESR的影响。我们的解决方案是通用的，可以用来找到更广泛的发射机选择方案的ESR。
2022-11-19 cs.IT cs.SY eess.SP
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
Gamma-Shadowed Two-Ray with Diffuse Power Composite Fading Model
本文提出了一种新的伽马阴影双射线漫射功率（GS-TWDP）复合衰落模型。该模型旨在对工作在毫米波（mmWave）频率的新兴无线网络中的传播进行建模，并且作为用于描述多径效应的TWDP分布和用于对由于阴影引起的变化进行建模的伽马分布的组合来获得。在推导出精确的概率密度函数（PDF）后，得到了累积分布函数（CDF）和矩母函数（MGF）的表达式。通过将分析得到的结果与在28 GHz下测量的结果和文献报道的结果进行比较，验证了所提出的模型。然后，利用高斯Q函数的Gaussiff近似和Chiani近似，推导了多进制矩形正交幅度调制（RQAM）系统平均误符号概率（ASEP）的两个上界表达式，并利用ASEP表达式研究了GS-TWDP参数与系统性能的关系。所有结果都通过Monte-Carlo模拟得到了验证。
2022-03-04 eess.SP
Physical Layer Security of Intelligent Reflective Surface Aided NOMA Networks
智能反射表面（IRS）技术是下一代无线网络中一种很有前途的性能增强技术。因此，我们调查的物理层的安全性，在IRS辅助的非正交多址接入网络中的窃听者的存在下，其中IRS部署，以提高质量，通过协助小区边缘用户与基站进行通信。为了表征网络的性能，在Nakagami-m衰落的情况下，新的信道统计的期望值推导出反射链路。此外，所提出的网络的性能进行评估的保密中断概率（SOP）和平均保密容量（ASC）。导出了SOP和ASC的封闭形式表达式。我们还研究了各种网络参数对网络整体性能的影响。为了获得进一步的见解，保密分集阶数和高信噪比斜率。我们最终表明：1）反射链路中的信道增益的期望值由IRS的数量和Nakagami-m衰落参数两者确定; 2）当IRS的数量足够高时，接收机1和接收机2的SOP变为1; 3）秘密分集阶数既受IRS个数的影响，又受Nakagami-m衰落参数的影响，而高SNR斜率不受这些参数的影响。我们的Monte-Carlo模拟完美地证明了分析结果。
2020-11-06 eess.SP
On the Secrecy Performance and Power Allocation in Relaying Networks with Untrusted Relay in the Partial Secrecy Regime
最近，提出了三个有用的保密性度量的基础上的部分保密制度，以分析在准静态衰落信道上的无线系统的安全传输，即：广义保密中断概率，平均分数含糊度，和平均信息泄漏。这些指标的设计从分数含糊度的概念，这是在窃听者的解码错误概率，从而提供了一个全面的洞察实际实现的无线系统与不同级别的保密要求。考虑到部分保密制度，在本文中，我们研究了放大转发中继网络的保密性能与不可信的中继节点，基于目的地的干扰，使安全传输。在这方面，一个封闭形式的近似推导出的广义保密中断概率，并获得积分形式的表达式的平均分数含糊度和平均信息泄漏率。此外，平等和最佳的功率分配方案进行了研究和比较的三个指标。从这个分析中，我们表明，不同的功率分配方法导致不同的系统设计标准。通过Monte Carlo模拟验证了所得到的表达式。
2019-12-09 eess.SP
On Secrecy Performance of Mixed α-η-μ and Malaga RF-FSO Variable Gain Relaying Channel
随着第五代（5G）网络标准化的完成，研究人员已经开始设想以人为中心的第六代（6 G）网络。因此，与5G网络类似，除了高数据率之外，提供保密性和隐私性将成为无线研究界关注的中心。为了支持超越5G（B5 G）和6 G的愿景，在本文中，我们提出了一个安全的射频（RF）-自由空间光（FSO）混合框架下的窃听者在RF跳的尝试。我们假设的RF链路进行α-eta-μ衰落，而FSO链路表现出一个统一的马拉加湍流模型与指向误差。的保密性能进行评估，推导出三个保密度量，即平均保密容量，安全中断概率，和概率的非零保密容量的单变量和双变量Meijer的G和福克斯的H函数的表达式。我们进一步利用这些表达式来演示衰落，大气湍流和指向误差的影响，并显示两种检测技术（即外差检测（HD）和强度调制与直接检测（IM/DD））之间的比较，清楚地揭示了更好的保密性可以实现与HD技术相对于IM/DD方法。在RF和FSO跳广义衰落模型的列入提供了统一的几个经典的情况下，作为特殊情况，从而表现出更通用的性质相对于现有的文献。最后，通过Monte-Carlo模拟证实了所有的分析结果。
2021-05-26 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance of Antenna-Selection-Aided MIMOME Channels with BPSK/QPSK Modulations
研究了发射天线选择（TAS）和BPSK/QPSK调制下的多输入多输出（MIMO）窃听信道（又称多输入多输出多窃听信道）的保密性能。在发射机和合法接收机之间的主信道中，选择单个发射天线以使接收机处的瞬时信噪比（SNR）最大化。在接收器和窃听器处，使用选择组合（SC）。通过假设瑞利平坦衰落，我们首先推导出封闭形式的近似表达式的遍历保密率时的信道状态信息的窃听者（CSIE）是在发送端可用。其次，当CSIE不可用时，给出了近似和渐近保密中断概率（SOP）的解析公式。在理论推导的基础上，给出了仿真结果，验证了所得结果的逼近精度。此外，渐近结果表明，保密分集阶退化为0，由于有限的字母输入，这是完全不同的高斯输入驱动。
2019-04-27 eess.SP
Ergodic Secrecy Rate of Antenna-Selection-Aided MIMOME Channels with BPSK/QPSK Modulations
本文分析了在瑞利平坦衰落下，多输入多输出窃听信道（又称多输入多输出多窃听信道）中BPSK/QPSK调制的发射天线选择问题。在我们的协议中，一个单一的天线被选择来发送秘密消息和选择梳（SC）或最大比梳（MRC）是利用在合法的接收机或窃听。新的封闭形式的遍历保密率推导出近似的精确值，它保持高精度和紧凑的形式。除了理论推导外，还通过仿真验证了所提公式的可行性和有效性。
2019-07-13 eess.SP
Relay Selection to Improve Secrecy in Cooperative Threshold Decode-and-Forward Relaying
在本文中，中继选择被认为是提高安全性的合作系统与多个阈值选择解码和转发（DF）中继。双保持选择DF中继是其中预定义的信噪比被设置为源消息的成功解码的条件的中继。我们专注于实际和一般的情况下，信道遭受独立的非相同的瑞利衰落和源和目的地和源和窃听者之间的直接链接。基于信道状态信息知识，研究了传统、改进传统和最优三种中继选择策略。特别地，所有三种策略的秘密中断概率得到封闭形式。研究发现，随着中继节点数目的增加，各种策略的秘密中断概率的多样性都得到了提高。它还观察到，保密中断概率是有限的源中继或中继到目的地的信道质量。
2018-03-01 eess.SP
On the Simulation and Correlation Properties of TWDP Fading Process
本文提出一种TWDP衰落信道统计仿真器，用零均值随机正弦波模拟镜面分量、正弦波之和模拟漫散射分量，首次推导出正交分量及包络的相关函数，并通过仿真验证了其统计特性与理论一致。
2025-02-05 eess.SP
Physical-Layer Security for Frequency Diverse Array Based Directional Modulation in Fluctuating Two-Ray Fading Channels
基于频率分集阵列（FDA）的定向调制（DM）技术在实现5G及超5G通信系统的物理层安全（PLS）传输中起着重要作用。为了满足移动数据业务量的巨大增长，迫切需要一种新的设计，用于基于FDA-DM的PLS传输占用更少的内存。本文从距离、方位角和俯仰角三个维度提出了一种对称的多载波FDA解析模型，区别于传统的仅考虑距离和方位角的解析方法。提出了一种基于单点人工噪声的FDA-DM方法，与传统的迫零（ZF）和奇异值分解（SVD）方法相比，该方法大大降低了FDA-DM系统的内存消耗。此外，首次分析了该低内存消耗FDA-DM方案在波动双射线（FTR）衰落信道下的PLS性能，包括误比特率、保密率和保密中断概率。更重要的是，分别推导出了平均SR的下界和SOP的上界的封闭表达式。数值仿真结果验证了解析表达式的有效性。这项工作为降低5G及更高通信系统的基于DM的PLS传输的存储器要求开辟了一条道路。
2019-09-29 eess.SP
Physical Layer Security over Fluid Antenna Systems: Secrecy Performance Analysis
本文研究任意相关衰落信道下流体天线系统的物理层安全性能，利用copula推导信道分布解析表达式，结合高斯-拉盖尔求积法得到平均保密容量等指标的紧致表达式，数值验证单激活端口流体天线比传统天线系统传输更安全可靠。
2024-09-17 cs.IT eess.SP math.IT
A Fluctuating Line-of-Sight Fading Model with Double-Rayleigh Diffuse Scattering
我们介绍的fdRLoS衰落模型作为一个自然的推广的双瑞利与视线衰落模型，其上的恒定幅度的视线分量现在允许随机波动。我们讨论的fdRLoS衰落模型在这里制定的最先进的国家的主要好处，并提供其主要概率函数的分析表征。我们分析了定义模型的衰落参数的影响，并讨论了它们对无线通信系统性能的影响。
2021-07-16 cs.IT eess.SP math.IT
On the Beneficial Role of a Finite Number of Scatterers for Wireless Physical Layer Security
我们表明，合法的通信下的多径准静态衰落与散射体的数量减少，它是可能的，以实现完美的保密，即使在存在的被动窃听者，没有信道状态信息是可用的。具体而言，我们表明，中断概率的保密能力（OPSC）是零，在一个给定的范围内的平均信噪比（SNR）的合法和窃听的接收器。作为一个应用实例，我们分析了OPSC的情况下，两个散射体，明确推导出的平均信噪比，保密率$R_s$和衰落模型参数之间的关系，实现完美的秘密。增加散射体的数量的影响也进行了分析，表明它总是可以实现完美的保密在这种情况下，只要占主导地位的镜面分量的合法信道是足够大的剩余的散射波相比。
2019-10-22 cs.CR cs.IT eess.SP
Physical Layer Security in Vehicular Communication Networks in the Presence of Interference
通过分析车载通信网络的保密容量，研究了在干扰约束条件下车载通信网络的物理层安全问题。该系统认为一个合法的接收机节点和窃听节点，在一个共享的网络中，都在来自其他用户的干扰的影响下。双瑞利衰落信道用于捕获车辆网络的无线通信信道的影响。我们提出了标准的对数表达式的系统容量的替代形式，以方便分析的联合矩生成函数（MGF）的随机变量表示的信道衰落和干扰。封闭形式的表达式的MGFs获得和蒙特卡罗模拟提供整个验证结果。结果表明，系统的保密容量的性能是受干扰器的数量和他们的距离。结果进一步证明了窃听者位置的不确定性对分析的影响。
2019-11-18 eess.SP
On Effective Secrecy Throughput of Underlay Spectrum Sharing $α$-$μ$/ Málaga Hybrid Model under Interference-and-Transmit Power Constraints
基于认知无线电的混合射频/自由空间光（RF / FSO）系统因其能够解决频谱稀缺和频谱利用率不足的问题而成为一种很有前途的技术。因此，这项工作分析了认知RF / FSO混合网络的物理层安全方面，该网络包括一个主用户，一个次级源，一个次级接收器，和一个窃听者，其中的秘密通信发生在两个合法的次级对等体之间的RF和FSO链路同时进行，窃听者只能偷听RF链路。特别地，还考虑了次用户处的最大发射功率限制以及主用户处的可允许干扰功率限制。所有的RF链路被建模为具有$α$ - $μ$衰落，而FSO链路经历具有链路阻塞和指向误差损伤的Málaga（M）湍流。在接收端，利用选择组合分集技术来选择具有最佳电信号比（SNR）的信号。此外，推导了保密中断概率、严格正保密容量概率和有效保密吞吐量的封闭表达式，分析了保密性能。此外，衰落，主-副干扰，检测技术，链路阻塞概率，大气湍流和指向误差的影响进行了研究。最后，Monte-Carlo模拟证实了推导的表达式。
2021-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
Better than Rician: Modelling millimetre wave channels as Two-Wave with Diffuse Power
这一贡献提供了实验证据的两波与扩散功率（TWDP）衰落模型。我们已经进行了两次室内毫米波测量活动，在两个链接端定向喇叭天线。一个喇叭天线安装在我们实验室的一个角落里，而另一个是可操纵的，扫描方位角和仰角。我们的第一个测量活动是基于7 GHz带宽的标量网络分析。我们的第二次测量活动获得了幅度和相位信息，另外还在空间的几个位置进行了定向采样。%此第二次测量活动限于2 GHz带宽。我们应用赤池的信息准则来决定是否Rician衰落充分解释的数据或广义TWDP衰落模型是必要的。我们的研究结果表明，TWDP衰落的假设是有利于莱斯衰落的情况下，可操纵天线指向反射物体或在视线稍微错位。我们证明了TWDP衰落在几个不同的域，即，频率，空间和时间。
2018-04-10 eess.SP physics.data-an
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
Secure Integrated Sensing and Communication Under Correlated Rayleigh Fading
本文研究相关瑞利衰落下的安全集成感知与通信，利用延迟信道输出反馈建立可实现保密-失真区域，并给出超越经典窃听信道保密容量的参数范围。
2024-08-30 cs.CR cs.IT cs.SY
Large Intelligent Surface Aided Physical Layer Security Transmission
在本文中，我们研究了一个大型的智能表面增强（LIS增强）系统，LIS部署，以协助安全传输。我们的设计旨在最大化不同信道模型中可实现的保密率，即，莱斯衰落和（或）独立同分布高斯衰落的合法和窃听信道。此外，我们考虑到人工噪声辅助传输结构，以进一步提高系统的性能。解决上述问题的难点在于期望保密率表达式的结构和非凸相移约束。为了便于设计，我们提出了两个框架，即基于样本平均近似（SAA为基础的）算法和混合随机投影梯度收敛策略（混合SPG-CP）算法，计算保密率表达式中的期望项。同时，采用优化最小化（MM）来解决相移约束的非凸性。此外，我们还充分利用期望项对两种特殊情形进行了分析。仿真结果表明，所提算法有效地优化了所考虑设置的保密通信速率，与传统的无LIS系统相比，LIS增强系统的保密性能有了很大的提高。
2020-09-01 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance Analysis of Space-to-Ground Optical Satellite Communications
本文针对星地FSO卫星链路，在Fisher-Snedecor湍流信道下推导了平均保密容量、保密中断概率和严格正保密容量的闭合表达式，并揭示了卫星高度、天顶角和湍流强度对物理层安全性能的显著影响。
2024-02-21 cs.IT eess.SP math.IT
On the Secrecy Performance of $α$-$\mathcal{F}$ Channels with Pointing Errors
该研究针对存在指向误差的$\alpha$-$\mathcal{F}$衰落信道，推导了被动与主动窃听场景下多项物理层安全指标的解析表达式，开展渐近分析并通过仿真验证，所有表达式均为原创。
2025-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Unification of Secret Key Generation and Wiretap Channel Transmission
本文深入分析STEEP往返通信方案，证明其在无全双工、无信道互易性且未知窃听者信道状态信息条件下，仍能在每个相干周期实现不随相干时间衰减的正安全速率，并刻画其统计特性。
2024-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
On Secrecy Performance of RIS-Assisted MISO Systems over Rician Channels with Spatially Random Eavesdroppers
本文利用随机几何研究了RIS辅助MISO系统在随机分布窃听器下的物理层安全，推导了SOP和ESC的闭式表达式，发现保密性能主要受RIS反射元件数量影响，且将RIS部署在合法用户附近更为高效。
2024-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Unveiling the Hyper-Rayleigh Regime of the Fluctuating Two-Ray Fading Model
最近提出的波动双射线（FTR）模型作为参考衰落模型的情况下，两个占主导地位的镜面波是目前的势头。尽管有大量的研究工作致力于FTR衰落下的性能分析，很少有人注意到有效地了解衰落模型参数和衰落严重程度之间的相互作用。根据在这项工作中定义的一个新的规模，它衡量的衰落信道的衰落量，中断概率和平均容量的超瑞利特性，我们看到，FTR衰落模型表现出充分的超瑞利行为。然而，两波与扩散功率衰落模型，前者是来自只有强的超瑞利行为，这构成了一个有趣的新的见解。我们还确定，占主导地位的镜面波的随机波动最终负责这类衰落信道的全超瑞利行为。
2019-04-30 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical Characterization of Second Order Scattering Fading Channels
本文提出了一种新的方法来描述二阶散射衰落（SOSF）信道模型的统计特性，大大简化了其分析。利用未公布的事实，SOSF信道可以被看作是一个连续的混合莱斯衰落信道，我们得到的概率密度函数和累积密度函数，数值上表现得更好，比那些在文献中。我们的方法允许获得新的结果的SOSF模型，如其矩生成函数的封闭形式的表达，以及表征的平均信道容量。相关地，并且在某种程度上违反直觉地，我们观察到，在存在强视线（LOS）分量的情况下，LOS加双瑞利散射漫射分量的信道容量大于其LOS加瑞利（即，类Rician）对应物。
2018-07-24 cs.IT eess.SP math.IT
Investigation of STEEP for Secure Communications Over SIMO and MISO Channels Subject to Full-Duplex Jamming and Eavesdropping
University of California at Riverside（加州大学河滨分校）
研究无线节点在全双工干扰和窃听下通过SIMO及MISO信道的安全通信问题，核心方法是采用STEEP方案，给出其在不同阶段的保密速率形式，比较了与传统方案联系及保密速率，展现了STEEP在特定条件下的有效性。
2026-07-23 cs.IT eess.SP math.IT
