联合发端天线选择和收端人工噪声的物理层安全传输方法

来源：电子与信息学报杂志2015年第9期北京时间：

作者：张亚军, 梁涛, 柳永祥, 孙爱伟

单位：1.(中国人民解放军理工大学通信工程学院 南京 210007) ②(南京电讯技术研究所 南京 210007)

摘要：该文在同频全双工技术快速发展的背景下，针对物理层安全研究中波束成形技术的高复杂度和发端天线选择(TAS)技术的低性能，提出一种联合发端天线选择和收端人工噪声(AN)的物理层安全传输方法TAS-rAN。首先，有多根天线的发端，利用天线选择技术，选取能使合法接收方接收信噪比最大的天线发送保密消息；其次，有同频全双工能力的收端，在接收到消息的同时，发送人工噪声来扰乱窃听方对保密消息的窃听。在Nakagami-m信道下，推导了安全中断概率的闭合表达式，并基于此，得到非零安全容量的概率表达式；通过渐进安全中断概率的推导，得到TAS-rAN方法的安全分集度。仿真结果表明，与已有的TAS-single和TAS-Alamouti方法相比，TAS-rAN安全方法具有较强的稳定性，且能提供更优的安全性能。

关键词：物理层安全, 发射端天线选择, 人工噪声, 同频全双工, 安全中断概率

基金资助：国家自然科学基金(61471392)