PLS for V2I Communications Using Friendly Jammer and Double kappa-mu Shadowed Fading
智能交通系统(ITS)的概念被认为是一个非常有前途的研究领域,由于其独特的功能多样性。它主要基于无线车载网络(WVN),车辆可以在其中执行复杂的服务,例如共享实时安全信息。为了确保高质量的服务,WVN需要解决窃听等安全挑战,其中恶意实体试图拦截机密传输信号。在本文中,我们将提供一个安全的方案下的双重kappa-mu阴影衰落。我们的解决方案是基于使用一个友好的干扰机,将发送一个人工噪声(AN)来干扰攻击者的链接,并降低其窃听性能。为了评估我们的解决方案的效率,我们研究了两种特殊情况下的中断概率:Nakagami-m和Rician阴影,同时考虑到阻塞的密度和阴影效应。在Nakagami-m衰落分布的特殊情况下,我们还通过推导合法接收者和攻击者的遍历容量的封闭表达式来研究平均保密容量。
2020-10-17 eess.SP
Design of Artificial Interference Signals for Covert Communication Aided by Multiple Friendly Nodes
针对多友好节点辅助隐蔽通信,提出基于信道统计信息优化人工噪声空间基矩阵的方法,并用定制 R-SVRG 在复 Stiefel 流形上求解,证明收敛性且性能优于高斯人工噪声。
2024-05-09 eess.SP
Covert Communication Using Null Space and 3D Beamforming
隐蔽通信往往是有限的速率,因为它是很难隐藏在背景噪声中的信号。最近的工作表明,干扰可以显着提高隐蔽通信可以进行的速率,但是,如果可以减轻对预期接收器的干扰事件,则可以进一步提高速率。在这里,我们考虑一个多天线干扰机,采用波束成形,将预期的接收机在零空间的干扰和多天线发射机配备三维(3D)天线,能够波束成形朝向其预期的收件人。为了评估这种设计,我们制定了一个优化问题,并提出了一个迭代算法来解决它。数值结果考虑了所提出的架构和我们的优化结果和穷举搜索得到的结果之间的差距的隐蔽通信的速率。
2019-07-03 eess.SP
Securing Large-Scale D2D Networks Using Covert Communication and Friendly Jamming
我们利用隐蔽通信和友好干扰来提出一种友好干扰辅助隐蔽通信,并使用它来双重保护大规模设备到设备(D2D)网络免受窃听者的攻击(即,管理员)。D2D发射机通过以下方式来防御监管者:1)利用增强的隐蔽通信来隐藏它们的传输,以及2)即使检测到D2D传输,也利用友好干扰来确保信息保密。我们将监狱长和D2D网络(发射机和友好干扰机)之间的战斗建模为两阶段Stackelberg博弈。其中,监管者是处于较低阶段的跟随者,旨在最小化其检测错误,并且D2D网络是处于较高阶段的领导者,旨在最大化其效用(在链路可靠性和通信安全性方面),受限于通信隐蔽性的约束。我们应用随机几何模型的网络空间配置,以便进行系统级的研究。我们开发了一个双层优化算法来搜索所提出的Stackelberg游戏的平衡点的基础上逐次凸逼近(SCA)方法和Rosenbrock方法。数值结果揭示了有趣的见解。我们观察到,如果没有干扰器的帮助,很难在D2D传输上实现隐蔽通信。此外,我们说明了所提出的友好的干扰辅助隐蔽通信的优势,通过比较它与信息理论的保密方法的安全通信概率和网络效用。
2022-09-30 cs.CR eess.SP
UAV-Assisted Downlink Satellite Covert Communication
School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院电气工程学院)
本文研究无人机辅助低轨卫星下行隐蔽通信,通过联合优化无人机三维部署、功率分配和卫星发射功率最大化隐蔽速率,并提出基于BCD和SCA的高效求解算法。
2025-11-09 eess.SP
Optimal Friendly Jamming and Transmit Power Allocation in RIS-assisted Secure Communication
本文分析了在存在窃听者的情况下,可重构智能表面(RIS)辅助无线通信系统与友好干扰机的保密性能。友好干扰机通过向窃听者引入人工噪声而不会降低目的地的接收来增强保密性。近似的保密中断概率(SOP)推导出封闭的形式。我们还提供了一个更简单的近似封闭形式的SOP表达式,以了解系统参数对性能的影响,并找到发射机和干扰机的最佳功率分配。假设总功率约束,通过最小化SOP推导出最优发射和干扰功率分配因子。它示出的SOP性能显着改善的引入的干扰和约$3$ dB的增益是通过优化分配功率相比,相等的功率分配的情况下,在SOP的$10^{-4}$实现。
2022-08-02 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Secrecy and Covert Communications (SSACC) in Mobility-Aware RIS-Aided Networks
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学);Xi’an Jiaotong University(西安交通大学)
本文提出了一种在可重构智能表面(RIS)辅助网络中结合保密和隐秘通信的方案,通过最大化保密容量和检测错误概率(DEP)来增强通信安全,利用生成扩散模型(GDM)和深度强化学习(DRL)设计算法,平衡AMDEP和ASC,验证了其在安全与容量性能上的有效性。
2026-04-30 eess.SP
Structural Limits of Soft Fusion in Multi-Warden Covert Communication
Mälardalens University(默达尔大学);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文研究了通过软融合聚合多个警卫的原始能量测量的隐蔽无线通信,分析了在强对抗模型下软融合的结构限制及隐蔽通信的鲁棒性。
2026-04-13 cs.CR cs.GT eess.SP
Security-Reliability Trade-Off Analysis for SWIPT- and AF-Based IoT Networks with Friendly Jammers
无线中继网络中的射频(RF)能量收集(EH)最近吸引了相当大的兴趣,特别是用于向物联网(IoT)系统中的中继节点供应能量以辅助源和目的地之间的信息交换。此外,物联网设备有限的硬件、计算资源和能源可用性带来了各种安全挑战。为此,已经提出物理层安全(PLS)作为用于提供信息安全的密码方法的有效替代。在这项研究中,我们提出了一个PLS的方法,同时无线信息和功率传输(SWIPT)为基础的半双工(HD)放大转发(AF)中继系统中存在的窃听。此外,我们考虑到静态功率分配中继(SPSR)和动态功率分配中继(DPSR),彻底调查每一个的好处。为了进一步提高安全通信,我们考虑多个友好的干扰器,以帮助防止窃听者的窃听攻击。更具体地说,我们提供了一个可靠性和安全性分析推导出封闭形式的表达式中断概率(OP)和拦截概率(IP),分别为SPSR和DPSR计划。最后,通过仿真验证了我们的分析和所提方案的有效性.具体而言,数值结果说明了所提出的系统的可靠性和安全性之间的非平凡的权衡。此外,我们从仿真结果中得出结论,所提出的DPSR方案优于SPSR方案的OP和IP的不同参数对系统性能的影响下。
2022-06-09 cs.IT eess.SP 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
Hybrid Jammer Mitigation for All-Digital mmWave Massive MU-MIMO
低分辨率模数转换器(ADC)简化了毫米波(mmWave)大规模多用户多输入多输出(MU-MIMO)基站的设计,但增加了对干扰攻击的脆弱性。作为一种补救措施,我们提出了HERMIT(混合干扰机MITIGATION的缩写),一种方法,结合了硬件友好的自适应模拟变换与相应的数字均衡器:模拟变换消除了大部分的干扰的能量数据转换之前,数字均衡器抑制干扰残留,同时检测合法的传输数据。我们提供的理论结果,建立最佳的模拟转换作为用户设备的功能和干扰机的信道。使用毫米波信道模型的仿真,我们证明了HERMIT的优越性相比,纯粹的数字干扰缓解以及最近的混合方法,减轻干扰干扰与非自适应模拟变换。
2021-11-25 cs.IT eess.SP 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
Simultaneous Multi-Modal Covert Communications: Analysis and Optimization
U.S. Army Combat Capabilities Development Command (DEVCOM) Army Research Laboratory(美国陆军作战能力发展司令部(DEVCOM)陆军研究实验室)
本文提出了一种低复杂度的多模隐蔽通信模式选择技术,旨在在满足速率约束的前提下最大化隐蔽性,通过分析不同对手知识状态下的检测错误概率,验证了其性能优势。
2026-03-12 eess.SP
Aerial Relay to Achieve Covertness and Security
本文研究了一种容忍延迟的UAV中继隐蔽与安全通信框架,通过联合优化UAV轨迹、发射功率和时间切换因子最大化能量效率,并设计低复杂度交替优化算法求解,数值结果验证了其有效性。
2025-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
Utilizing Pileup Effect and Intermittently Nonlinear Filtering in Synthesis of Covert and Hard-to-Intercept Communication Links
我们概述了一种物理层隐写的方法,其中传输的低功率隐写消息在统计上与在相同谱带中观察到的信道噪声(例如热噪声)的高斯分量不可区分,因此信道噪声本身充当有效的覆盖信号。我们还演示了如何明显的频谱和时间特性的传输额外的,更高的功率覆盖信号(包括那些使用现有的通信协议)可以匹配的低功率隐写有效载荷和高斯噪声,提供额外的层混淆的覆盖和隐写消息。我们进一步说明了如何线性和非线性滤波的特定组合可以被用于有效分离的覆盖,有效载荷,和/或“友好干扰”信号,即使所有的传输具有基本上相同的频谱特性以及时间和幅度结构,并且当没有明确的差异,在频谱和/或时间分配的覆盖和隐写消息。
2020-04-28 eess.SP
On Performance of IoT Networks with Coordinated NOMA Transmission: Covert Monitoring and Information Decoding
该研究针对瑞利衰落下的IoT网络,结合NOMA与协作直传中继策略,推导了隐蔽性和安全性相关性能的解析表达式,提出两种自适应功率分配方案,分别在约束条件下最大化隐蔽速率和保密速率,数值结果验证了方案有效性。
2025-09-02 eess.SP
Covert Wireless Communication with Artificial Noise Generation
隐蔽通信隐藏了消息的传输,使其不被注意的对手发现。加性高斯白噪声(AWGN)信道中隐蔽通信的限制的最新研究表明,隐蔽发送器(Alice)可以可靠地向隐蔽接收器(Bob)发送最多$\mathcal{O}\left(\sqrt{n}\right)$比特,而不会被$n$信道使用中的对手(Warden Willie)检测到。本文重点研究的情况下,其他友好节点分布根据一个二维泊松点过程的密度$m$存在于环境中。我们提出了一种策略,最接近对手的友好节点,没有与爱丽丝密切合作,产生人工噪声。我们表明,这种方法允许爱丽丝可靠地和隐蔽地发送$\mathcal{O}(\min\{{n,m^{γ/2}\sqrt{n}}\})$位鲍勃在$n$信道使用,其中$γ$是路径损耗指数。此外,我们还考虑了一个设置有$N_{\mathrm{w}}$合作的对手均匀和随机位于环境中,并表明在$n$信道使用,爱丽丝可以可靠地和隐蔽地发送$\mathcal{O}\left(\min\left\{n,\frac{m^{γ/2} \sqrt{n}}{N_{\mathrm{w}}^γ}\right\}\right)$位鲍勃时,$γ>2$,和$\mathcal{O}\left(\min\left\{n,\frac{m \sqrt{n}}{N_{\mathrm{w}}^{2}\log^2 {N_{\mathrm{w}}}}\right…
2018-09-23 cs.CR cs.IT cs.NI
Trajectory and Power Design for Aerial Multi-User Covert Communications
本文研究双无人机使能的多用户下行隐蔽通信系统,通过联合优化功率分配与轨迹以最大化平均隐蔽速率,并提出了基于逐次凸逼近的算法解决单/多天线监听者场景下的鲁棒优化问题。
2023-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
Dual-UAV-Aided Covert Communications for Air-to-Ground ISAC Networks
提出双UAV辅助的空地ISAC网络隐蔽通信方案,通过协同设计波束成形与轨迹,在满足感知与隐蔽约束下最大化平均隐蔽速率。
2025-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-RIS Aided Covert Communication
本文提出利用STAR-RIS辅助多天线隐蔽通信,通过全双工接收机迷惑看守者,在隐蔽和QoS约束下最大化隐蔽速率,并采用GCMMA算法联合设计波束成形,仿真证明其性能优于传统RIS。
2023-08-30 cs.IT eess.SP math.IT
Aerial Intelligent Reflecting Surface Enabled Terahertz Covert Communications in Beyond-5G Internet of Things
无人驾驶飞行器(UAV)被设想广泛用于辅助物联网(IoT)应用中的无线通信。另一方面,太赫兹(THz)智能反射表面(IRS)预计将成为未来5G无线通信的核心技术之一,这些技术有望满足广泛的数据需求应用。在本文中,我们提出了一个无人机安装IRS(UIRS)通信系统在太赫兹波段的机密数据传播从接入点(AP)到多个地面用户设备(UE)在物联网网络。具体地,AP意图向调度的UE发送数据,而未调度的UE可能构成潜在的对手。为了保护信息消息和调度UE的隐私,我们的目标是设计一个节能的多无人机隐蔽通信方案,其中UIRS是可靠的数据传输,和一个额外的无人机被用作一个合作的干扰机产生的人工噪声(AN),以降低非调度UE检测。然后,我们制定了一个新的最小平均能量效率(mAEE)优化问题,目标是提高隐蔽吞吐量和减少无人机的推进能量消耗的隐蔽性要求,这是确定的解析。由于优化问题是非凸的,我们解决它通过块逐次凸近似(BSCA)的方法来迭代求解一系列近似凸子问题,设计二进制用户调度,AP的功率分配,最大AN干扰功率,IRS波束形成,和两个无人机的轨迹规划。最后,我们提出了一个低复杂度的整体算法的系统性能增强的复杂性和收敛性分析。数值结果验证了我们的分析,并证明我们的设计显着优于其他现有的基准计划。
2022-01-28 cs.ET cs.IT cs.NI
Covert Single-hop Communication in a Wireless Network with Distributed Artificial Noise Generation
隐蔽通信,也称为低检测概率(LPD)通信,防止对手知道通信正在发生。最近的工作表明,在一个三方场景中,发送者(Alice),预期接收者(Bob)和对手(Warden Willie),当所有各方之间存在加性高斯白噪声(AWGN)信道时,可以在不被Willie检测的情况下从Alice可靠地传输到Bob的最大比特数是信道使用次数的平方根。在本文中,我们开始考虑网络场景的情况下,有额外的“友好”的节点存在于环境中,可以产生人工噪声,以帮助隐藏的通信。我们通过考虑最接近监狱长的系统节点产生人工噪声的结构来建立可扩展性结果,并证明了在不需要Alice和噪声生成节点之间密切协调的情况下,隐蔽地实现的吞吐量的显着改善。相反,在通信策略的温和限制下,我们证明没有更高的隐蔽吞吐量是可能的。扩展到考虑可实现的隐蔽吞吐量时,多个看守随机位于环境中的合作,试图检测发射机也被认为是。
2017-11-28 cs.IT cs.NI eess.SP
Jamming-Resilient Sparse Delay-Doppler NOMA: Unitary Precoding, Randomized Active Sets, and Superincreasing Power Allocation
Rice University(莱斯大学);California State University, Fresno(加州州立大学弗雷斯诺分校);University of Thessaly(色萨利大学)
提出一种抗故意干扰的稀疏时延-多普勒NOMA方案,通过酉预编码和随机激活集实现干扰抑制,并利用超递增功率分配简化SIC,在Rician衰落中保持抗干扰性。
2026-06-08 eess.SP
UAV-Assisted Secure Communications in Terrestrial Cognitive Radio Networks: Joint Power Control and 3D Trajectory Optimization
本文研究了存在外部窃听者(Eve)的认知无线电网络(CRN)的安全通信问题。CRN的保密性能通常受到主接收机干扰功率约束的限制。为了克服这个问题,我们建议使用一个无人机(UAV)作为一个友好的干扰机,以干扰夏娃在解码的机密信息从二级发射机(ST)。我们的目标是联合优化发射功率和无人机在三维(3D)空间的轨迹,以最大限度地提高平均可实现的保密率的次级系统。由于目标函数的非凸性和约束条件的非凸性,使得优化问题具有非凸性,求解难度很大。为了获得一个次优但有效的解决方案的问题,我们首先将原来的问题转化为一个更容易处理的形式,并开发一个迭代算法,其解决方案,利用内部近似框架。我们进一步扩展所提出的算法的情况下,不完美的位置信息的夏娃,平均最坏情况下的保密率被认为是作为目标函数。大量的数值结果证明了所提出的算法优于现有的方法。
2020-03-26 eess.SP
Robust Secrecy via Aerial Reflection and Jamming: Joint Optimization of Deployment and Transmission
可重构智能表面(RISs)被认为具有增强无线安全的巨大潜力,但其性能增益在很大程度上取决于RISs在网络拓扑中的部署位置。在本文中,我们考虑反窃听通信建立通过一个RIS在一个固定的位置,以及一个空中平台安装另一个RIS和一个友好的干扰机,以进一步提高保密性。空中RIS有助于增强合法信号,通过固定RIS加强空中合作干扰。通过对空中平台的优化部署,进一步提高了空中反射和干扰的安全增益。我们特别考虑了不完美的信道状态信息问题,并解决了最坏情况下的保密鲁棒性能。将制定的鲁棒保密率最大化问题分解为两层,其中内层通过鲁棒优化解决反射和干扰,外层通过深度强化学习解决空中部署。仿真结果显示了在不同的网络拓扑下的部署,并证明了我们的建议在最坏情况下的安全供应方面的性能优越性与基线相比。
2023-02-28 cs.NI eess.SP
Security and Reliability Analysis of Satellite-Terrestrial Multi-Relay Networks with Imperfect CSI
针对星地多中继网络,考虑窃听者与不完美CSI,部署友好干扰机,推导AF方案下中断与截获概率闭式解,并经仿真验证参数影响。
2022-08-23 cs.IT eess.SP math.IT