Secure mm-Wave Communications with Imperfect Hardware and Uncertain Eavesdropper Location

用于具有人工噪声、不完全CSI和字母表的保密通信的MIMO DF中继波束形成

MIMO DF Relay Beamforming for Secrecy with Artificial Noise, Imperfect CSI, and Finite-Alphabet

在本文中，我们考虑解码和转发（DF）中继波束形成与不完善的信道状态信息（CSI），合作人工噪声（AN）注入，和有限字母表输入存在的用户和$J$非合谋窃听。源和用户之间的通信由多输入多输出（MIMO）DF中继辅助。我们使用窃听代码由两部分组成的事实：i）公共消息（非秘密）和ii）秘密消息。源发送两个独立的消息：i）公共消息（非秘密），和ii）秘密消息。公共消息以固定速率$R_{0}$发送，并且它是为用户准备的。秘密消息也是为用户准备的，但它应该对$J$窃听者保密。源和MIMO DF中继在单独的功率约束下操作。为了提高保密率，MIMO中继还注入人工噪声。假设所有链路上的CSI是不完美的，并且CSI误差是范数有界的。为了最大化最坏情况下的保密率，我们最大化最坏情况下的链路信息速率的用户服从：i）源和MIMO中继的个人功率约束，以及ii）最好的情况下的链路信息速率的$J$窃听小于或等于$R_{0}$，以支持一个固定的公共消息速率$R_{0}$。数值结果显示的效果完美/不完美的CSI，存在/不存在的AN有限字母输入的保密率。

上行链路随机分布下插器NOMA多天线系统的物理层安全

Physical Layer Security in Uplink NOMA Multi-Antenna Systems with Randomly Distributed Eavesdroppers

分析了上行链路非正交多址接入（NOMA）的物理层安全性。随机几何方法被应用到分析的覆盖概率和有效保密吞吐量（EST）的第k个NOMA用户，其中可以使用固定或自适应的传输速率。合法终端周围的保护区，用于建立窃听者排除区。我们假设与窃听者相关联的信道状态信息在基站处不可用。我们认为基站配备有多个天线。不完美的连续干扰消除的影响也考虑在这项工作中。我们的分析允许一个简单的选择窃听代码率，最大限度地提高EST。此外，我们的框架还允许其他系统参数，如发射功率或窃听者排除半径的最佳选择。

具有多个发射机引入器的SWIPT接收机结构的保密性能研究

On the Secrecy Performance of SWIPT Receiver Architectures with Multiple Eavesdroppers

物理层安全（PLS）已被证明是一个新的范例，为确保无线链路的承诺。与传统的加密技术相比，PLS方法利用无线信道中的随机衰落来提供链路安全性。由于信道动态防止合法终端之间的恒定速率的安全通信，可实现的保密速率的中断概率被用作保密性能的度量。这项工作调查的同时无线信息和功率传输（SWIPT）系统，它在存在多个窃听者，也有能量收集能力的情况下运行的保密中断概率。由于窃听者共谋而导致的保密性能损失，即，还分析了在窃听者之间共享信息以解码秘密消息。我们推导出封闭形式的表达式为Nakagami- $m$衰落的链路和不完善的信道估计在接收机的保密中断概率。我们的分析认为，不同的组合的分离和集成的SWIPT接收器架构的接收器。数值结果验证了我们的分析。

大规模MIMO中继系统物理层安全的秘密中断容量研究

On the Secrecy Outage Capacity of Physical Layer Security in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI

研究了大规模多输入多输出（LS-MIMO）中继系统的物理层安全问题。LS-MIMO中继系统的优势被用来提高无线安全性和频谱效率。特别是，短拦截距离引起的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息（CSI）两种情况下，研究了不完全CSI对两种典型中继系统的影响，放大和转发（AF）和解码和转发（DF）系统，并获得显式表达式的保密中断能力的两种情况。最后，数值结果验证了我们的理论结论.

大规模MIMO中继系统中不完全CSI的无线信息和功率安全传输

Secure Wireless Information and Power Transfer in Large-Scale MIMO Relaying Systems with Imperfect CSI

在本文中，我们解决的问题，安全的无线信息和功率传输的大规模多输入多输出（LS-MIMO）放大转发（AF）中继系统。利用LS-MIMO中继的优势来提高无线安全性、传输速率和能量效率。特别是，短拦截距离和长传输距离带来的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法信道状态信息的情况下，研究了不完全CSI对保密中断容量的影响，得到了保密中断容量与发射功率和信道条件的显式关系。然后，我们提出了一个最佳的功率分配方案，在中继，以最大限度地提高保密中断容量。最后，我们的理论索赔进行了验证仿真结果。

球面不确定性下MISO窃听信道最坏保密率的显式解

Explicit Solution of Worst-Case Secrecy Rate for MISO Wiretap Channels with Spherical Uncertainty

考虑了一个多输入单输出（MISO）窃听信道模型，该模型包括一个多天线发射机、一个单天线合法接收机和一个单天线窃听器。对于合法和窃听信道的球形不确定性的情况下，找到最佳的输入协方差，最大化最坏情况下的保密率受到功率约束的问题，被认为是，并提供了一个明确的表达式的最大最坏情况下的保密率。

通过协作实现安全的无线通信

Secure Wireless Communications via Cooperation

在存在一个或多个窃听者的情况下，用于无线通信的基于物理层的安全方法的可行性受到信道条件的阻碍。在本文中，合作研究作为一种方法来克服这个问题，提高安全通信的性能。特别是，解码和转发（DF）为基础的合作协议被认为是，和目标是设计系统的保密容量最大化或发送功率最小化。首先在假设全局信道状态信息（CSI）可用的情况下研究了基于DF的协作协议的系统设计。对于一个窃听者的情况下，提出了一种迭代方案，以获得最佳的解决方案的发送功率最小化问题。对于多个窃听者的情况，保密容量最大化或发射功率最小化的问题一般是棘手的。通过增加一个额外的约束，即，在所有窃听者处完全置零信号，这产生了针对上述两个问题的简单的封闭形式的解决方案。然后，研究了窃听者的不完美CSI对系统设计的影响，其中遍历保密容量是研究的重点。

Covert Beamforming Design for Integrated Radar Sensing and Communication Systems

We propose covert beamforming design frameworks for integrated radar sensing and communication (IRSC) systems, where the radar can covertly communicate with legitimate users under the cover of the probing waveforms without being detected by the eavesdropper. Specifically, by jointly designing the target detection beamformer and communication beamformer, we aim to maximize the radar detection mutual information (MI) (or the communication rate) subject to the covert constraint, the communication rate constraint (or the radar detection MI constraint), and the total power constraint. For the perfe…

衰落信道中带人工噪声的保密传输：可调速率和最优功率分配

Secure Transmission with Artificial Noise over Fading Channels: Achievable Rate and Optimal Power Allocation

研究了衰落信道中多天线传输的保密通信问题。发射机同时向预定接收机发送信息承载信号，并向窃听者发送人工噪声。我们得到了一个可实现的保密率的解析封闭形式的表达式，并使用它作为目标函数，以优化信息信号和人工噪声之间的发射功率分配。我们的分析和数值结果表明，平等的权力分配是一个简单的情况下，非合谋窃听接近最佳的策略。当合谋窃听者的数量增加时，应该使用更多的功率来产生人工噪声。我们还提供了一个上界的信号噪声比（SNR）以上的可实现的保密率是积极的，并表明，该界是紧在低信噪比。此外，我们认为不完善的信道状态信息（CSI）在发送器和接收器的影响，并发现这是明智的，创造更多的人工噪声来混淆窃听者比增加信号强度的预期接收器，如果CSI不准确获得。

具有因果揭示的源-通道秘密

Source-Channel Secrecy with Causal Disclosure

研究了通信系统中的不完全保密问题。而不是使用模棱两可的保密措施，窃听者在产生源序列的估计所招致的失真进行检查。该通信系统由一个源和一个广播（窃听）信道，和无损再现的源序列在合法的接收器是必需的。该模型的一个关键方面是允许窃听者的行为取决于系统的过去行为。通过分别研究信源和信道编码操作的性能，然后将它们以数字方式连接在一起，获得可扩展性结果。虽然这里解决的问题已经解决时，保密资源是共享的秘密密钥，它被发现，取代秘密密钥的窃听通道带来了新的见解和挑战：弱保密的概念提供了尽可能多的失真，在窃听者作为强保密，公开信息自由是有害的。

QoS-Based Source and Relay Secure Optimization Design with Presence of Channel Uncertainty

In this letter, we study relay-aided networks with presence of single eavesdropper. We provide joint beamforming design of the source and relay that can minimize the overall power consumption while satisfying our predefined quality-of-service (QoS) requirements. Additionally, we investigate the case that the channel between relay and eavesdropper suffers from channel uncertainty. Finally, simulation results are provided to verify the effectiveness of our algorithm.

基于功率域非正交多路复用的HetNets和HUDN、SIC的鲁棒物理层安全性

Robust Physical Layer Security for Power Domain Non-orthogonal Multiple Access-Based HetNets and HUDNs, SIC Avoidance at Eavesdroppers

本文研究了在多个窃听者存在的情况下，基于功率域非正交多址接入的异构蜂窝网络下行链路的物理层安全问题。我们的目标是最大化网络的总保密率。为此，我们制定联合子载波和功率分配优化问题，以增加和保密率。此外，我们提出了一种新的方案，在窃听者被阻止做连续干扰消除，而合法的用户能够做到这一点。在实际的系统中，窃听者的信道状态信息的可用性是不切实际的，因此我们考虑两种情况：1完美的CSI窃听者，2不完美的CSI窃听者。由于所提出的优化问题是非凸的，我们采用众所周知的迭代算法称为交替搜索法。在该算法中，优化问题转化为两个子问题，功率分配和子载波分配。我们解决的功率分配问题的连续凸逼近方法和解决的子载波分配子问题，利用网格自适应直接搜索算法。此外，为了研究所提出的解决方案的方法的最优性差距，我们应用单调优化方法。此外，我们评估了所提出的在5G网络中实现安全大规模连接的方案。数值结果表明，该方案显着提高了和保密率相比，传统的情况下，窃听者能够应用SIC。

面向STAR-RIS辅助无线网络的鲁棒全空间物理层安全：位置与信道不确定的窃听者

Robust Full-Space Physical Layer Security for STAR-RIS-Aided Wireless Networks: Eavesdropper with Uncertain Location and Channel

针对STAR-RIS网络中窃听者位置与CSI不确定的全空间窃听问题，提出联合主动/被动波束成形的鲁棒PLS方案，并用MMSE-CEO迭代算法优化加权和速率。

用于无线信息和功率传输系统中的安全通信的鲁棒波束形成

Robust Beamforming for Secure Communication in Systems with Wireless Information and Power Transfer

本文研究了一种多用户多输入单输出（MISO）下行链路系统，同时进行无线信息和功率传输。特别是，我们专注于安全通信中存在的被动窃听者和潜在的窃听者（空闲的合法接收器）。我们研究的资源分配算法的设计时，合法的接收机能够从射频信号中收获能量的情况下，最大限度地减少总发射功率。我们的设计提倡人工噪声和能量信号的双重使用，以提供安全的通信和促进有效的无线能量传输。算法设计被公式化为非凸优化问题。该问题的制定考虑到人工噪声和能量信号的生成，以保护传输的信息，防止两个考虑类型的窃听者时，不完善的信道状态信息（CSI）的潜在窃听者和无CSI的被动窃听者是在发射机可用。鉴于问题的棘手性，我们重新考虑的问题，通过替换一个非凸的概率约束与凸的确定性约束。然后，采用半定规划（SDP）松弛方法来获得重新表达的问题的最优解。此外，我们提出了一个次优的资源分配方案，具有低计算复杂性，提供通信保密性和促进有效的能量传输。仿真结果表明，所提出的方案实现了接近最佳的性能和显着的发射功率节省优化的人工噪声和能量信号的产生。

回传不确定条件下面向共谋窃听者的保密发射机选择

Transmitter Selection for Secrecy Against Colluding Eavesdroppers with Backhaul Uncertainty

针对多共谋窃听者与回传不确定的小小区系统，提出BKU/BKA下的次优与最优发射机选择，并统一推导保密性能指标及渐近规律。

在具有统计窃听者信道状态信息的MIMOME可移动天线系统中的安全通信

Secure Communication in MIMOME Movable-Antenna Systems with Statistical Eavesdropper CSI

本文提出了一种基于随机矩阵理论的优化框架，用于在具有统计窃听者信道状态信息的MIMOME系统中提升安全通信性能。

Secure Cognitive Radio Communication via Intelligent Reflecting Surface

In this paper, an intelligent reflecting surface (IRS) assisted spectrum sharing underlay cognitive radio (CR) wiretap channel (WTC) is studied, and we aim at enhancing the secrecy rate of secondary user in this channel subject to total power constraint at secondary transmitter (ST), interference power constraint (IPC) at primary receiver (PR) as well as unit modulus constraint at IRS. Due to extra IPC and eavesdropper (Eve) are considered, all the existing solutions for enhancing secrecy rate of IRS-assisted non-CR WTC as well as enhancing transmission rate in IRS-assisted CR channel without …

安全UAV通信的鲁棒轨迹和发射功率设计

Robust Trajectory and Transmit Power Design for Secure UAV Communications

无人机（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）具有机动性强、易于部署等优点，有望在未来无线通信领域得到广泛应用。然而，空地视距无线信道的广播特性给无人机-地面通信的信息安全带来了新的挑战。本文解决了这样的挑战，在物理层利用无人机的机动性，通过其轨迹设计。我们考虑一个无人机地面通信系统与多个潜在的窃听者在地面上，窃听者的位置信息是不完善的。我们制定了一个优化问题，最大限度地提高平均最坏情况下的保密率的系统，通过联合设计的鲁棒轨迹和发射功率的无人机在给定的飞行时间。优化问题的非凸性和窃听者位置信息的不完全性使得该问题很难得到最优解。我们提出了一个迭代次优算法，有效地解决这个问题，通过应用块坐标下降法，S-过程，和连续凸优化方法。仿真结果表明，与其他两种没有鲁棒性设计的基准算法相比，该算法可以显著提高平均最坏情况下的保密率。

具有部分跳落信道状态信息的无线供电中继系统的安全传输和自能量回收

Secure Transmission and Self-Energy Recycling for Wireless-Powered Relay Systems with Partial Eavesdropper Channel State Information

研究了具有不完全窃听信道状态信息（ECSI）的无线中继系统的安全传输问题。为了实现高效的能量传输和信息中继，提出了一种新的两阶段协议，其中中继器工作在全双工（FD）模式，以实现同时的无线功率和信息传输。与现有协议相比，该协议具有两个主要优点：1）充分利用中继的硬件资源（天线单元），提供更高的保密率; 2）在中继端实现自能量回收（S-ER），将FD操作产生的干扰（LI）回收用于信息中继。为了最大化最坏情况下的保密率（WCSR），通过联合设计的源和中继波束形成器与功率分配比，一个优化问题，制定。这个公式化的问题被证明是非凸的，解决它的挑战是如何同时解决波束形成器和功率分配比。为了应付这个困难，提出了一种替代方法，将原问题转化为三个子问题。通过迭代求解这些子问题，得到了原问题的鲁棒波束形成器和功率分配比的封闭解。仿真结果表明，基于S-ER的安全传输方案的WCSR增益最大可达80%，优于传统的基于时间切换的中继（TSR）方案;同时，该方案的WCSR性能也优于仅使用一根接收天线的方案。

Massive Access in Secure NOMA under Imperfect CSI: Security Guaranteed Sum-Rate Maximization with First-Order Algorithm

Non-orthogonal multiple access (NOMA) is a promising solution for secure transmission under massive access. However, in addition to the uncertain channel state information (CSI) of the eavesdroppers due to their passive nature, the CSI of the legitimate users may also be imperfect at the base station due to the limited feedback. Under both channel uncertainties, the optimal power allocation and transmission rate design for a secure NOMA scheme is currently not known due to the difficulty of handling the probabilistic constraints. This paper fills this gap by proposing novel transformation of t…

大规模MIMO中继系统中安全通信的节能功率分配

Energy-Efficient Power Allocation for Secure Communications in Large-Scale MIMO Relaying Systems

在本文中，我们解决的问题，能量有效的功率分配安全通信放大转发（AF）的大规模多输入多输出（LS-MIMO）中继系统中存在一个被动窃听。利用AF LS-MIMO中继的优点来显著提高保密性能，特别是保密能量效率（比特每焦耳）。首先分析了中继节点发射功率对保密中断容量的影响，证明了在非常实际的假设条件下，即无窃听者信道状态信息（CSI）和不完全合法CSI的情况下，保密中断容量是发射功率的凹函数.然后，我们提出了一种能量有效的功率分配方案，以最大限度地提高保密能量效率。最后，仿真结果验证了所提出的能量有效的计划相比，容量最大化计划的优势。

增强协作认知无线电多播通信的PHY安全性

Enhancing PHY Security of 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。在有源窃听者和完美的信道状态信息（CSI）在收发器的情况下，感兴趣的效用函数是非凹的，所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，至少到达一个局部最优的原始非凸问题。该算法保证实现Karush-Kuhn-Tucker解。然后，我们扩展的优化方法的情况下，被动窃听和不完善的CSI知识的收发器，其中的约束转化为一个线性矩阵不等式和凸约束，以促进最优解。

Rician窃听信道中基于位置的波束形成

Location-Based Beamforming for Rician Wiretap Channels

我们提出了一个基于位置的波束形成方案窃听信道，其中一个源与一个合法的接收器在窃听者的存在进行通信。我们假设源和窃听者配备有多个天线，而合法的接收器配备有一个天线。我们还假设，所有的信道是在一个莱斯衰落环境中，从合法的接收机的信道状态信息是完全已知的源，和窃听者在源的唯一信息是她的位置。我们首先描述如何获得波束形成向量，最大限度地减少系统的保密中断概率，说明其依赖于窃听者的位置。然后，我们推导出一个易于计算的表达式的保密中断概率时，我们提出的基于位置的波束形成。最后，我们调查的位置不确定性的影响上的保密中断概率，显示我们提出的解决方案仍然可以允许保密，即使当源有有限的信息窃听者的位置。

考虑信道估计误差的安全On-Off传输设计

Secure On-Off Transmission Design with Channel Estimation Errors

物理层安全技术是近年来无线网络通信安全技术的一个重要补充。目前物理层安全的研究和发展往往是基于理想的假设，完善的信道知识或可变速率传输的能力。在这项工作中，我们研究的安全传输设计在更实际的情况下，考虑在接收机的信道估计误差和调查固定速率和可变速率传输。假设准静态衰落信道，我们设计了安全的开关传输方案，以最大限度地提高吞吐量的保密中断概率的约束。对于给定的和固定的编码速率的系统，我们展示了如何最佳的开关传输阈值和可实现的吞吐量的窃听者的信道上的知识量的变化。特别是，我们的设计涵盖了有趣的情况下，窃听者也使用从发射机发送的导频，以获得不完美的信道估计。一个有趣的观察是，使用太多的导频功率可能会损害安全传输的吞吐量，如果合法的接收机和窃听者都有信道估计错误，而安全传输总是受益于增加导频功率时，只有合法的接收机有信道估计错误，但没有窃听者。当编码率是可控的参数设计，我们进一步推导出一个非自适应和自适应速率传输方案，通过联合优化的编码率和开关传输阈值，以最大限度地提高安全传输的吞吐量。

在不确定的世界中：不完全信息下MIMO系统的分布式优化

In an Uncertain World: Distributed Optimization in MIMO Systems with Imperfect Information

在本文中，我们介绍了一种分布式算法，优化高斯信号的协方差矩阵的多天线用户发送到一个共同的多天线接收机下不完善的和可能的延迟信道状态信息。该算法是基于扩展的指数学习技术的半定设置，它需要相同的信息，分布式注水方法。然而，与注水不同，所提出的矩阵指数学习（MXL）算法在非常温和的条件下收敛到系统的最佳信号协方差分布的信道不确定性统计;此外，该算法保持其收敛特性，即使在存在用户更新的随机性，随机延迟和/或遍历变化的信道条件。特别地，通过适当地调整算法的学习率（或步长），即使对于大量用户和/或每个用户的天线，算法也在几次迭代内收敛。我们的理论分析是补充数值模拟，说明了算法的鲁棒性和可扩展性在现实的网络条件下。

基于最坏情况优化的MISO信道鲁棒安全传输

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。

用于同时传输信息和能量的安全且节能的波束形成

Secure and Energy-Efficient Beamforming for Simultaneous Information and Energy Transfer

下一代通信网络将可能涉及在同一无线信道上的信息和能量的节能传输，因此物理层将变得更容易受到潜在的多天线窃听者的网络攻击。为了解决这个问题，本文考虑发送时间切换（TS）模式，其中能量和信息信号在时间上分别由BS发送。该协议不仅易于实现，而且还提供了多用途波束成形的机会，其中无线功率传输期间的能量波束成形器在干扰窃听者方面是有用的。在存在不完美的信道估计和多天线窃听者的情况下，能量和信息波束形成器以及发送TS比被联合优化，以最大化服从UE的收获能量阈值和BS发送功率预算的最坏情况的用户保密率。新的鲁棒路径跟踪算法，其中涉及一个简单的凸二次规划在每一次迭代的计算解决方案，提出了这个困难的优化问题，也安全的能源效率最大化的问题。后者由于在保密率函数的分母中出现额外的优化变量而更加复杂。数值结果表明，所提出的计算解决方案的性能是强大的信道不确定性。

基于构造性干扰的安全预编码：物理层安全的新维度

Constructive Interference Based Secure Precoding: A New Dimension in Physical Layer Security

传统上，干扰和噪声被视为无线通信中的灾难性因素。然而，最近已经表明，建设性地利用已知的干扰甚至可以有助于在接收端的信号检测能力。本文利用这一概念来设计人工噪声（AN）波束形成器建设性的预期接收器（IR），但保持AN破坏可能的窃听者（Eves）。这里考虑的情况是一个多输入单输出（MISO）窃听信道与多个窃听。考虑了信道信息的完全和不完全两种情况。主要目标是通过利用AN功率来提高IR处的接收信号与干扰和噪声比（SINR），以尝试最小化总发射功率，同时混淆Eves。数值模拟表明，所提出的建设性AN预编码方法产生优于传统的AN计划的发射功率以及符号出错率（SER）方面的性能。

具有非理想信道状态信息与保护区的随机可见光通信网络保密性能研究

On the Secrecy Performance of Random VLC Networks with Imperfect CSI and Protected Zone

本文针对具有非理想CSI和保护区的随机室内VLC网络，推导了平均保密容量与保密中断概率下界的闭式表达式，并通过仿真验证了各参数对保密性能的影响。

安全估计与零错误保密容量

Secure Estimation and Zero-Error Secrecy Capacity

本文研究了在非随机干扰下安全估计不稳定动态系统状态的问题，提出通过不确定信道传输信息并满足保密性准则，推导了保证估计误差和安全性的充分条件，并探讨了不确定窃听信道的零错误保密容量。

协作认知无线电多播通信中保证保密率的鲁棒波束形成

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。

独立并行高斯信道中Secondary的鲁棒功率分配及中断分析

Robust Power Allocation and Outage Analysis for Secrecy in Independent Parallel Gaussian Channels

本文研究了具有不确定窃听者信道状态信息（CSI）的并行独立高斯信道。首先，我们评估了零保密率在这个系统中的概率（i）给定的瞬时信道条件和（ii）瑞利衰落的情况下。其次，当非零保密是在低信噪比制度下实现的，我们的目标是解决一个强大的功率分配问题，最大限度地减少在目标保密率的中断概率。我们绑定的中断概率，并得到一个线性分式规划，考虑到窃听CSI的不确定性，同时在并行信道上分配功率。利用问题结构有效地解决了这个优化问题。我们发现该方案有效的不确定窃听CSI与传统的功率分配方案相比。

Robust Transmission Design for Intelligent Reflecting Surface Aided Secure Communication Systems with Imperfect Cascaded CSI

In this paper, we investigate the design of robust and secure transmission in intelligent reflecting surface (IRS) aided wireless communication systems. In particular, a multi-antenna access point (AP) communicates with a single-antenna legitimate receiver in the presence of multiple single-antenna eavesdroppers, where the artificial noise (AN) is transmitted to enhance the security performance. Besides, we assume that the cascaded AP-IRS-user channels are imperfect due to the channel estimation error. To minimize the transmit power, the beamforming vector at the transmitter, the AN covariance…

MIMO双向全双工系统的鲁棒和速率优化

Robust Sum Secrecy Rate Optimization for MIMO Two-way Full Duplex Systems

研究了多输入多输出（MIMO）全双工（FD）双向保密系统。具体地，两个多天线FD合法节点在存在窃听者的情况下交换它们自己的机密消息。考虑到窃听者的信道状态信息（CSI）不完全，在可达和保密率的中断概率约束和发射功率约束下，提出了一个鲁棒和保密率最大化（RSSRM）问题.与其他现有的信道不确定性模型不同，例如，范数有界和高斯分布，我们利用基于矩的随机分布CSI信道不确定性模型，将我们的公式化RSSRM问题转换为基于马尔可夫不等式和鲁棒圆锥重构的凸优化框架，即，半定规划（SDP）此外，差分凹（DC）近似迭代处理这些合法节点的发送协方差矩阵。仿真结果验证了我们提出的FD方法。

空间选择性噪声辅助的MISO多载波速率最大化传输优化

Spatially Selective Artificial-Noise Aided Transmit Optimization for MISO Multi-Eves Secrecy Rate Maximization

考虑一个被多个窃听者窃听的MISO信道。我们的目标是设计一个人工噪声（AN）辅助传输策略，使可实现的保密率最大化的总和功率约束。AN辅助的安全传输最近被发现是一种很有前途的方法来阻止窃听企图。在许多现有的研究中，机密信息传输协方差和AN协方差没有同时优化。特别地，为了设计方便，通常将AN协方差作为特定种类的空间各向同性协方差的前缀。本文考虑联合优化的发送和AN协方差的保密率最大化（SRM），与设计的灵活性，AN可以采取任何空间模式。因此，所提出的设计具有潜在的干扰窃听更有效地，基于信道状态信息（CSI）。我们通过分析和凸锥优化机制推导出SRM问题的优化方法。我们表明，SRM问题可以重铸为一个单变量优化问题，并由此产生的问题可以有效地处理解决一系列的半定方案。我们的框架涉及多个多天线窃听器的一般设置，并可以满足特定应用场景中产生的额外约束，例如干扰网络中的干扰温度约束。我们还概括了一个不完美的CSI的情况下，最坏情况下的鲁棒SRM制定被认为是框架。一个次优的，但安全的解决方案，停电约束的鲁棒SRM设计也进行了研究。仿真结果表明，所提出的AN辅助SRM设计产生显着的保密率增益比最佳的无AN设计和各向同性的AN设计，特别是当有更多的窃听。

Secure Massive RIS aided Multicast with Uncertain CSI: Energy-Efficiency Maximization via Accelerated First-Order Algorithms

Reconfigurable intelligent surface (RIS) has the potential to significantly enhance the network secure transmission performance by reconfiguring the wireless propagation environment. However, due to the passive nature of eavesdroppers and the cascaded channel brought by the RIS, the eavesdroppers' channel state information is imperfectly obtained at the base station. Under the channel uncertainty, the optimal phase-shift, power allocation, and transmission rate design for secure transmission is currently unknown due to the difficulty of handling the probabilistic constraint with coupled variab…

具有保密约束的滤波器设计：MIMO高斯窃听信道

Filter Design with Secrecy Constraints: The MIMO Gaussian Wiretap Channel

本文研究了在高斯多输入多输出（MIMO）窃听信道中，两个合法方（Alice和Bob）在存在窃听者（Eve）的情况下进行通信时，带保密约束的滤波器设计问题。这个问题涉及到设计，受功率约束，发送和接收滤波器，最大限度地减少合法方之间的均方误差（MSE），同时确保窃听者MSE保持在一定的阈值以上。我们考虑一个一般的MIMO高斯窃听的情况下，合法的接收器使用线性迫零（ZF）滤波器和窃听接收器使用ZF或最佳线性维纳滤波器。我们提供了一个表征的最佳滤波器设计，通过演示凸的优化问题。我们还提供了概括的过滤器设计的情况下，信道状态是已知的所有各方的情况下，有不确定性的信道状态。一组数值结果说明了新的滤波器设计的性能，包括信道建模误差的鲁棒性。特别是，我们评估的有效性的设计，不仅保证一定的MSE水平的窃听者，但也限制了窃听者的错误概率。我们还评估了过滤器设计对可实现的保密率的影响。本文还探讨了窃听者可能使用最佳非线性接收滤波器而不是最佳线性接收滤波器所引起的惩罚。

面向鲁棒安全雷达-通信共存系统的联合发射机设计

Joint Transmitter Design for Robust Secure Radar-Communication Coexistence Systems

针对存在窃听者的MISO安全通信与MIMO雷达频谱共享场景，提出基于S引理和半定松弛的双层鲁棒协同算法，联合设计波形与波束成形，在保障雷达检测性能的同时最大化用户最坏情况保密速率，实现了显著的速率增益并揭示了二者的权衡关系。

On Secure Mixed RF-FSO Systems With TAS and Imperfect CSI

In this work, we analyze the secrecy outage performance of a dual-hop relay system composed of multiple-input-multiple-output radio-frequency (RF) links and a free-space optical (FSO) link while a multiple-antenna eavesdropper wiretaps the confidential information by decoding the received signals from the resource node. The channel state information (CSI) of the RF and FSO links is considered to be outdated. We propose three transmit antenna selection (TAS) schemes to enhance the secrecy performance of the considered systems. The secrecy outage performance with different TAS schemes is analyze…

基于中断约束的协同干扰保密率最大化

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。

面向低空通信系统的多窃听者PLS分析的有效等价模型

An Effective Equivalence Model of Analyzing PLS of Multiple Eavesdroppers Facing Low-altitude Communication Systems

针对低空通信中多窃听者不确定性导致保密速率难以解析的问题，提出基于可移动天线的等价模型，将多窃听者场景等效为单虚拟窃听者，通过优化距离与天线位置最小化速率差距，为PLS设计提供新视角。

物理层安全的大规模MIMO中继技术：AF还是DF？

Large-Scale MIMO Relaying Techniques for Physical Layer Security: AF or DF?

在本文中，我们考虑了一个大规模的多输入多输出（LS-MIMO）中继系统，其中信息源发送消息到其预期的目的地的辅助下，LS-MIMO中继，而一个被动窃听者试图拦截中继转发的信息。利用大规模天线阵列的优势来提高频谱效率并增强无线安全性。特别是，短距离拦截所带来的挑战性问题得到了很好的解决。在非常实际的假设下，即，在中继站没有窃听者信道状态信息和不完全合法信道状态信息的情况下，对两种经典的中继技术，放大转发（AF）和解码转发（DF）。此外，渐近分析进行这样的LS-MIMO中继系统的保密性能提供清晰的见解。我们表明，在大的发射功率下，AF是一个更好的选择比DF从保密性能和实现复杂性的角度来看，并证明存在一个最佳的发射功率在中等制度，最大限度地提高保密中断容量。

一种在发射端引入边信息的安全多终端信源编码

Secure Multiterminal Source Coding with Side Information at the Eavesdropper

研究了在窃听者处具有边信息的安全多终端信源编码问题。这种情况下，由一个主编码器（称为爱丽丝），希望压缩一个单一的来源，但同时满足所需的要求失真水平在一个合法的接收器（称为鲍勃）和含糊率-平均不确定性-在窃听者（称为夏娃）。进一步假设在Alice和Bob之间存在（公共）速率受限链路。在这种情况下，Eve完美地观察到Alice发送给Bob的信息比特，并且还可以访问可以用作边信息的相关源。第二个编码器（称为Charlie）通过经由（私有）速率受限链路发送其自己的相关观测的压缩版本来帮助Bob估计Alice的源，该压缩版本仅由Bob观察。例如，手头的问题可以被看作是Berger-Tung和安全信源编码设置之间的统一。推导了率失真模糊区域的内、外边界。内部区域在两种情况下变得紧密：（i）在Bob处的未编码边信息和（ii）在Bob处的两个源的无损重构-安全分布式无损压缩。在存在高斯和二进制/三进制（分别）的情况下保护高斯和二进制信源的有损信源编码的应用示例还考虑了辅助信息。最佳编码方案的特点是在解码器的边信息和存在的非零失真在鲍勃可以充分利用，以保证保密性的统计差异的某些情况下的利益。

Robust and Secure Communications in Intelligent Reflecting Surface Assisted NOMA networks

This letter investigates secure transmission in an intelligent reflecting surface (IRS) assisted non-orthogonal multiple access (NOMA) network. Consider a practical eavesdropping scenario with imperfect channel state information of the eavesdropper, we propose a robust beamforming scheme using artificial noise to guarantee secure NOMA transmission with the IRS. A joint transmit beamforming and IRS phase shift optimization problem is formulated to minimize the transmit power. Since the problem is non-convex and challenging to resolve, we develop an effective alternative optimization (AO) algori…

不确定窃听信道与安全估计

Uncertain Wiretap Channels and Secure Estimation

研究了存在不确定性的窃听信道，定义了零错误保密容量，并探讨了在动态系统存在非随机干扰时，如何通过不确定窃听信道实现安全估计。

Robust Transmit Beamforming for Secure Integrated Sensing and Communication

This paper studies a downlink secure integrated sensing and communication (ISAC) system, in which a multi-antenna base station (BS) transmits confidential messages to a single-antenna communication user (CU) while performing sensing on targets that may act as suspicious eavesdroppers. To ensure the quality of target sensing while preventing their potential eavesdropping, the BS combines the transmit confidential information signals with additional dedicated sensing signals, which play a dual role of artificial noise (AN) for degrading the qualities of eavesdropping channels. Under this setup, …

Robust and Secure Resource Allocation for ISAC Systems: A Novel Optimization Framework for Variable-Length Snapshots

In this paper, we investigate the robust resource allocation design for secure communication in an integrated sensing and communication (ISAC) system. A multi-antenna dual-functional radar-communication (DFRC) base station (BS) serves multiple single-antenna legitimate users and senses for targets simultaneously, where already identified targets are treated as potential single-antenna eavesdroppers. The DFRC BS scans a sector with a sequence of dedicated beams, and the ISAC system takes a snapshot of the environment during the transmission of each beam. Based on the sensing information, the DF…

针对存在串谋窃听者的空中CRN的轨迹与功率设计

Trajectory and power design for aerial CRNs with colluding eavesdroppers

研究存在串谋窃听者的空中认知无线电网络安全问题，通过联合优化无人机轨迹与传输功率最大化平均保密速率，提出基于块坐标下降和逐次凸逼近的迭代算法，提升了机载CRN的保密性能。

Joint Trajectory and Resource Allocation Design for Energy-Efficient Secure UAV Communication Systems

In this paper, we study the trajectory and resource allocation design for downlink energy-efficient secure unmanned aerial vehicle (UAV) communication systems, where an information UAV assisted by a multi-antenna jammer UAV serves multiple ground users in the existence of multiple ground eavesdroppers. The resource allocation strategy and the trajectory of the information UAV, and the jamming policy of the jammer UAV are jointly optimized for maximizing the system energy efficiency. The joint design is formulated as a non-convex optimization problem taking into account the quality of service (…

在CSI与硬件不完善条件下空间相关RIS辅助的安全大规模MIMO

Spatially Correlated RIS-Aided Secure Massive MIMO Under CSI and Hardware Imperfections

本文面向HWI、不完美CSI和空间相关信道下的RIS辅助安全大规模MIMO，推导保密速率下界并提出定点求解的功率分配策略，证明增加RIS元件可补偿硬件损伤。

Rician窃听信道中基于位置的波束形成和物理层安全

Location-Based Beamforming and Physical Layer Security in Rician Wiretap Channels

我们提出了一种新的基于位置的波束形成（LBB）窃听信道的方案，其中多天线源与单天线合法接收器在多天线窃听者的存在下通信。我们假设所有的信道都处于莱斯衰落环境中，来自合法接收器的信道状态信息在源处是完全已知的，并且在源处可用的关于窃听者的唯一信息是她的位置。我们首先描述如何获得最佳波束形成向量，最大限度地减少系统的保密中断概率，说明其依赖于窃听者的位置。然后，我们推导出一个易于计算的表达式的秘密中断概率时，我们提出的LBB计划。我们还考虑了友好干扰机对我们的波束成形解决方案的积极影响，展示了如何保持最佳路径不变。最后，我们调查的位置不确定性的影响的保密中断概率，显示我们的解决方案仍然可以允许保密，即使当源只有一个嘈杂的估计窃听者的位置。我们的工作演示了如何在最一般的信道条件和最有可能的系统设置中运行的多天线阵列可以在现场快速配置，以便提供最佳的物理层安全解决方案。

全双工无线通信系统的多目标优化

Multi-Objective Optimization for Robust Power Efficient and Secure Full-Duplex Wireless Communication Systems

在本文中，我们研究的功率有效的资源分配算法设计的安全多用户无线通信系统采用全双工（FD）基站（BS），同时服务于多个半双工（HD）下行链路（DL）和上行链路（UL）用户。我们提出了一个多目标优化框架来研究两个相互冲突但理想的设计目标，即，总DL发射功率最小化和总UL发射功率最小化。为此，采用加权切比雪夫方法，制定资源分配算法设计作为一个多目标优化问题（MOOP）。所考虑的MOOP考虑到所有合法用户的服务质量（QoS）要求，以保证安全的DL和UL传输中存在的潜在窃听者。因此，安全UL传输由FD BS实现，并且对于HD BS将是不可能的。该算法结合了窃听信道和用户间干扰信道的信道状态信息的不确定性，用于鲁棒的资源分配算法设计。虽然所考虑的MOOP是非凸的，我们解决它最佳的半定规划（SDP）松弛。仿真结果不仅揭示了总的DL发射功率和总的UL发射功率之间的权衡，但也证实了所提出的算法对潜在的窃听的鲁棒性。

辅助感知的多播安全传输在两级可旋转天线赋能的ISAC系统中：建模与优化

Sensing-Aided Secure Multicast in Rotatable Antenna-Enabled ISAC Systems

本文提出一种两级可旋转天线赋能的辅助感知安全多播方案，通过联合阵列级和元素级旋转与模拟波束成形，提升用户信号并抑制窃听泄漏，利用CRB构建概率角不确定性区域，解决非凸优化问题，验证了方案的有效性与鲁棒性。

安全MISO多用户单播认知无线电系统中的鲁棒分层传输

Robust Layered Transmission in Secure MISO Multiuser Unicast Cognitive Radio Systems

研究了认知无线电下行链路多用户多输入单输出（MISO）通信网络中的鲁棒资源分配算法设计。我们专注于一个二级系统，它提供单播安全的无线分层视频信息，多个单天线二级接收器。资源分配算法设计被公式化为用于最小化次级发射机处的总发射功率的非凸优化问题。所提出的框架考虑了服务质量（QoS）的要求，在二级系统中的视频通信保密性，在二级发射机的潜在窃听者（主接收机）的信道状态信息（CSI）的不完善，以及在主接收机的最大可容忍接收干扰功率的限制。因此，所提出的问题制定利用分层传输和人工噪声生成的自保护架构，以确保通信保密。半定规划（SDP）松弛推导出一个资源分配算法，找到全局最优解的制定的问题。仿真结果表明，与传统的单层传输方案相比，所提出的分层传输资源分配算法具有显著的传输功率节省和对CSI不完善的鲁棒性。