Securing FC-RIS and UAV Empowered Multiuser Communications Against a Randomly Flying Eavesdropper
针对随机飞行窃听者威胁,本文研究了FC-RIS与UAV赋能的多用户通信网络,提出了FCR-RS与FCR-GCSI-PFS调度方案,推导了ZSRP闭式表达式,并证实优化悬停高度显著提升物理层安全。
2024-08-26 eess.SP
Adaptive Learning for IRS-Assisted Wireless Networks: Securing Opportunistic Communications Against Byzantine Eavesdroppers
Department of Electrical Engineering, Columbia University(哥伦比亚大学电气工程系);Department of Electrical Engineering, Imam Khomeini International University(伊斯兰教法国际大学电气工程系);Department of Electrical Engineering, Qatar University(卡塔尔大学电气工程系)
提出一种联合学习框架,在CSI不确定性下实现拜占庭弹性频谱感知与IRS辅助安全接入,通过贝叶斯更新与约束优化联合设计感知与传输,显著提升检测概率并抑制窃听信号。
2025-08-11 cs.IT cs.LG eess.SP
Securing 5G and Beyond-Enabled UAV Networks: Resilience Through Multiagent Learning and Transformers Detection
本文提出DET-FAIR-WINGS框架,结合多智能体强化学习与Transformer检测算法,识别5G/6G网络中UAV通信的攻击模式并动态调整离散与连续参数,显著降低延迟并增强受攻击环境下的通信可靠性。
2025-05-03 eess.SP
Securing the Sensing Functionality in ISAC: KLD-Based Ambiguity Function Shaping
University College London(伦敦大学学院);Ulsan National Institute of Science and Technology(蔚山科学技术院)
本文提出了一种基于KLD的模糊函数成形方法,用于提升ISAC系统的传感安全性,通过调整信号幅度和相位来降低窃听者检测概率,同时保持通信性能。
2025-12-23 eess.SP
Securing the Insecure: A First-Line-of-Defense for Nanoscale Communication Systems Operating in THz Band
在太赫兹(THz)波段工作的纳米级通信系统预计将彻底改变未来的卫生保健系统。全球无线数据流量正在快速增长。然而,无线系统,由于其广播性质,容易受到恶意的安全漏洞。此外,量子计算的进步对现有的基于密码的信息安全构成了风险。使THz系统能够抵御可能导致破坏性后果的潜在主动和被动攻击是至关重要的,特别是在处理医疗保健系统中的敏感患者数据时。需要新的策略来分析这些恶意攻击并提出可行的对策。在这篇文章中,我们提出了一种新的认证机制,纳米通信系统工作在太赫兹波段的物理层。我们评估了对太赫兹系统的模拟攻击。我们建议使用路径损耗作为指纹进行认证通过两个stephypothesis测试的传输设备。我们使用隐马尔可夫模型(HMM)的维特比算法来增强假设检验的输出。我们还进行了发射机identifiationusing最大似然和高斯混合模型(GMM)的期望最大化算法。仿真结果表明,错误概率是信噪比的递减函数。在10 dB和0.2虚警时,检测概率几乎为零。我们进一步观察到,HMM在低SNR状态下优于假设测试(在SNR =5 dB时记录到准确度增加10%),而GMM在地面实况有噪声时很有用。我们的工作解决了通信系统面临的主要安全漏洞,无论是通过恶意破坏还是量子计算,使工业4.0的纳米级系统的新应用成为可能。
2020-07-14 cs.CR cs.ET eess.SP
Channel Estimation for Wireless Communication Systems Assisted by Large Intelligent Surfaces
本文研究了大型智能表面辅助下的无线通信系统的信道估计问题。由于辅助信道的特点,所研究系统的信道估计(CE)问题表现为一个有约束的估计误差最小化问题,这与传统的CE问题不同。拉格朗日乘子和双ascent为基础的估计方案,然后设计,以获得一个封闭的形式的解决方案的估计迭代。此外,还给出了系统性能评估的Cramer-Rao下界。仿真结果表明,在低信噪比条件下,与最小二乘法相比,所设计的方法可以提高估计精度达18%。
2019-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Flexible Physical Layer Security for Joint Data and Pilots in Future Wireless Networks
在这项工作中,新的物理层安全(PLS)计划提出的正交频分复用(OFDM),以确保数据和导频。以往的研究大多只关注数据的安全性,而没有考虑用于信道估计的导频的安全性。然而,信道状态信息(CSI)从合法节点泄漏到窃听者允许后者获取关于合法节点的信道的知识。为此,我们提出了自适应和灵活的PLS算法,可以1)安全数据,2)安全导频,和3)联合安全的数据和导频。特别是,利用最小相位全通信道分解,其中所提出的算法使用的全通组件,以提供安全性,而不会损害合法用户的性能。在数据安全性分析中,我们通过封闭形式的误比特率(BER)公式评估了相关和不相关窃听信道下的保密性。为了保证导频的安全性,我们分析了信道估计的归一化均方误差(NMSE)性能。理论分析和仿真结果表明,所提出的算法可以有效地提高整个系统的通信保密性。
2021-10-22 eess.SP
Wavefront Engineering for Physical Layer Security in Near-Field Wireless Communications
University of Piraeus(比雷埃夫斯大学)
该研究针对近场无线通信的物理层安全问题,提出利用不同波束类型及垂直聚焦、空心聚焦波束等技术,提升合法用户与窃听者的功率区分度,在多种场景下实现了优异的安全性能。
2026-10-16 eess.SP
Partial Secrecy Analysis in Wireless Systems: Diversity-Enhanced PLS over Generalized Fading Channels
针对广义MFTR衰落信道下的无线系统,分析了部分保密性能,推导了GSOP、AFE和AILR的精确与近似表达式,验证了分集增强保密效果。
2025-09-15 eess.SP
Towards Multi-Functional 6G Wireless Networks: Integrating Sensing, Communication and Security
通感一体化(ISAC)最近已经作为候选6 G技术出现,旨在以频谱/能量/成本有效的方式统一未来网络的两个关键操作。ISAC涉及将信息传送到接收器并同时感知目标,而这两种操作使用相同的波形,相同的发射器和最终相同的网络基础设施。然而,从信息安全的角度来看,将信息信令包括到用于目标感测的探测波形中提出了独特且困难的挑战。同时,ISAC传输中包含的传感能力为设计安全的ISAC技术提供了独特的机会。本概述文件讨论了下一代ISAC网络的这些独特的挑战和机遇。我们首先简要讨论了传感和通信波形设计的基本原理。然后,我们详细介绍了保护ISAC传输所涉及的挑战和矛盾的目标,以及解决这些问题的最先进方法。然后,我们确定了新的机会,使用的传感能力,以获得知识的目标,作为一种使能方法对已知的弱点的物理层安全。最后,我们说明了一个低成本的安全ISAC架构,其次是一系列的开放式研究课题。这一系列传感辅助安全ISAC技术为提供信息安全带来了新的见解,着眼于为低成本ISAC设备量身定制的强大和硬件约束的设计。
2021-07-16 eess.SP
Securing MIMO Wiretap Channel with Learning-Based Friendly Jamming under Imperfect CSI
针对 MIMO 窃听信道在不完美或缺失 CSI 下的安全问题,提出基于自编码器和 MINE 的深度学习友好干扰框架,实现可比传统方案的安全性能并联合优化检测与吞吐。
2024-10-27 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Unicast and Multicast Transmissions in Stacked Intelligent Metasurfaces-assisted HAPS Wireless Networks: Performance Analysis and Optimization
King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学)
本文研究了高空平台站(HAPS)无线网络中同时非正交单播和组播传输的性能分析与优化,提出基于堆叠智能超材料(SIM)的波域波束成形方法,从能量效率(EE)角度评估系统性能,并通过两种方法解决非凸优化问题。
2026-04-06 eess.SP
Throughput Maximization for IRS-Assisted Wireless Powered Hybrid NOMA and TDMA
智能反射表面(IRS)的高反射波束形成增益使其不仅对无线信息传输而且对无线功率传输具有吸引力。在这封信中,我们考虑了一个IRS辅助的无线供电通信网络,其中基站(BS)发送能量到多个用户分组成多个簇在下行链路中,和集群的用户发送信息的BS在混合非正交多址和时分多址的方式在上行链路中。研究了优化IRS的反射波束形成以及BS的功率传输和不同用户簇的信息传输之间的时间分配以最大化网络的吞吐量,并提出了一种基于块坐标上升、半定松弛和顺序秩一约束松弛技术的有效算法来解决由此产生的问题。仿真结果验证了该算法的有效性,并显示了用户分簇设置对网络吞吐量性能的影响。
2021-04-27 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security Assisted Computation Offloading in Intelligently Connected Vehicle Networks
在本文中,我们提出了一个安全的计算卸载方案(SCOS)在智能连接车辆(ICV)网络,旨在通过卸载的计算任务的一部分,以最大限度地减少计算的整体延迟到附近的服务器在小小区基站(SBS),同时通过物理层安全卸载和反馈阶段传递的信息。现有的计算卸载方案往往忽略了信道的时变特性及其对应的保密率,导致任务分配比例不合理,保密中断概率较大。为了解决这些问题,我们利用遍历保密率来确定有多少任务被卸载到边缘,遍历保密率表示在时变无线信道中所有实现的平均保密率。自适应窃听码速率提出了一个秘密中断约束,以匹配时变的无线信道。此外,所提出的安全波束形成和人工噪声(AN)方案可以提高遍历保密率的上下行信道,即使没有窃听者信道状态信息(CSI)。数值结果表明,所提出的方案比忽略时变特性的策略具有更短的系统延迟。
2022-03-25 eess.SP
High-performance Power Allocation Strategies for Active IRS-aided Wireless Network
针对有源 IRS 辅助网络中基站与 IRS 的功率分配问题,推导 SNR 关于 PA 因子的表达式,提出 ESMPI-GA 及低复杂度三阶 Taylor 闭式方法,显著缩小与穷举搜索的速率差距。
2024-01-22 eess.SP
Secure Wireless Communication via Movable-Antenna Array
本研究提出利用可移动天线阵列优化发射波束成形与天线位置,以提升物理层安全速率,仿真验证其优于固定天线阵列。
2023-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
Curved Beam Enabled Wireless Communications: Modeling, Analysis and Optimization
University of Miami(迈阿密大学);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
针对障碍物场景,提出利用连续孔径阵列生成弯曲波束以提升无线通信性能,通过建模波束控制与分段信道,设计基于分数规划和增强块坐标上升的迭代算法优化加权和速率。
2026-06-08 eess.SP
Heterogeneously-Distributed Joint Radar Communications: Bayesian Resource Allocation
由于频谱资源的稀缺性,雷达与无线通信的共存成为近年来的研究热点。在众多的应用场景中,异构分布式雷达-通信系统因其灵活性和与现有体系结构的兼容性而具有广阔的应用前景。在本文中,我们专注于一个异构的雷达和通信网络(HRCN),它包括各种通用的雷达多目标跟踪(MTT)和无线通信的多个用户。我们的目标是提高MTT性能,并保持良好的吞吐量水平的通信用户通过一个精心设计的资源分配。该问题被制定为一个贝叶斯Cramér-Rao界(CRB)的最小化资源预算和吞吐量的限制。制定的非凸问题解决的基础上交替下降上升的方法。数值结果表明,这种异构网络的建议分配方案的有效性。
2022-03-04 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted Wireless Communications: Long-Term versus Short-Term Phase Shift Designs
本文研究RIS辅助的弱直射链路通信环境,基于长期和短期信道统计比较RIS设计,推导覆盖概率与遍历速率闭式表达式,并提出RIS部署优化算法以显著提升系统性能。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation for Secure Ultra-Reliable Low-Latency-Communication in IoT Applications
针对物联网安全URLLC短分组传输,研究健康中心自动化场景下防窃听的资源分配,利用BCD与梯度上升及多种导数估计方法优化加权和吞吐量与发射功率。
2023-12-16 cs.SY eess.SP eess.SY
Physical Layer Security in Satellite Communication: State-of-the-art and Open Problems
卫星通信由于其在偏远地区的广泛覆盖以及支持不断增长的业务速率和异构网络的能力,在未来的6G网络研究中成为地面网络的一个有前途的扩展。与其他无线通信技术一样,卫星信号在共享介质中传输,这使得它们容易受到攻击,例如窃听、干扰和欺骗。克服这些问题的一个很好的候选方案是物理层安全(PLS),它利用物理层特性来提供安全性,特别是由于其适用于资源有限的设备,如卫星和物联网设备。在本文中,我们提供了一个彻底的和最新的审查PLS解决方案,以确保卫星通信。我们将主要的卫星应用分为五个领域,即:卫星地面,基于卫星的物联网,卫星导航系统,基于FSO和卫星间。在每一个领域,我们讨论和调查PLS如何可以用来提高系统的整体安全性,保持一些理想的安全属性和抵御流行的攻击。最后,我们强调了一些差距,在相关文献中,并讨论了开放的研究问题和机会,利用PLS在卫星通信。
2023-01-09 eess.SP
Movable Antenna Assisted Flexible Beamforming for Integrated Sensing and Communication in Vehicular Networks
本文提出两种算法,通过可移动天线辅助的灵活波束成形技术,提升车辆网络中集成感知与通信的性能。
2025-12-04 eess.SP
Joint Beamforming and 3D Location Optimization for Multi-User Holographic UAV Communications
本文针对配备可重构全息表面的多用户无人机通信场景,提出结合迫零数字波束成形与梯度上升的迭代算法,联合优化混合全息波束成形与3D位置,有效提升网络和速率与系统适应性。
2025-02-24 eess.SP
Movable Antenna Enhanced AF Relaying: Two-Stage Antenna Position Optimization
本文研究可移动天线增强的放大转发中继系统,提出两阶段天线位置优化方法,通过交替优化、半定规划和梯度上升联合优化AF权重矩阵与天线位置,以最大化目的地可实现速率,并验证其优于固定位置天线中继系统。
2024-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Rate Maximization of RIS-assisted SWIPT Systems: A Two-Timescale Beamforming Design Approach
可重构智能表面(RIS)通过动态调整其反射系数来实现高的无源波束形成增益,用于信号增强或干扰归零。它们的使用对于提高基于射频(RF)的无线功率传输的无线安全性和效率特别有吸引力。出于这一动机,我们设想和调查的RIS辅助安全的同时无线信息和功率传输(SWIPT)系统设计的信息和功率传输从基站(BS)的信息用户(IU)和多个能源用户(EU),分别。此外,EU也是可能偷听BS与IU之间的通信的潜在窃听者。我们采用两个时间尺度的传输,以减少信号处理的复杂度以及信道训练开销,并以最大化平均最坏情况下的保密率实现的IU。这是通过在EU处考虑的能量收集约束和BS处的功率约束下联合优化BS处的短期发射波束成形向量以及RIS处的长期相移来实现的。制定的随机优化问题是非凸的复杂耦合的变量,是非光滑的,由于存在多个EU/窃听。没有标准的优化方法可用于这种具有挑战性的场景。为了解决这个问题,我们提出了一个光滑近似辅助随机逐次凸近似(SA-SSCA)算法。此外,提出了一种低复杂度的启发式算法,以降低计算复杂性,而不过度侵蚀性能。仿真结果表明,RIS在保护SWIPT系统的有效性。我们所提出的算法在相关的基准计划所取得的显着的性能增益也被证明。
2022-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Optimization for Movable Antenna Aided Wideband Communications
本文研究可移动天线辅助的OFDM宽带通信,提出并行贪心上升算法优化天线位置以最大化传输速率,并证明其性能优于固定位置天线系统。
2024-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Rate Maximization in Multi-IRS Millimeter Wave Networks
本文研究了在毫米波(mmWave)网络的物理层配备多个智能反射面(IRS)的安全性增加的问题。在该网络中,多个IRS帮助基站(BS)将信号到达期望的用户,并且同时维护网络的安全性,即保护信号不被不允许的窃听者接收。该方案的目标是通过联合优化BS处的主动波束形成和IRS处的被动波束形成来最大化保密率。这导致了一个非凸优化问题,我们解决分解成两个子问题。这些子问题交替使用半定松弛(SDR)技术解决有源和无源波束形成设计问题。最后,通过仿真对算法的性能进行了评估.这些结果表明,在毫米波频段工作的无线网络中,使用多个IRS在提高保密率方面具有优越性。
2021-05-21 cs.IT eess.SP math.IT