全双工目的端加扰安全传输系统中的天线模式切换  

Antenna Mode Switching for Full-Duplex at a Destination of a Jamming Secure Transmission System

作　　者：李元健 赵睿[1] 谭星[1] 聂志巧 LI Yuan-jian;ZHAO Rui;TAN Xing;NIE Zhi-qiao(Xiamen Mobile Multimedia Communication Lab, Huaqiao University, Xiamen, Fujian 361021, China)

机构地区：[1]华侨大学厦门市移动多媒体通信实验室,福建厦门361021

出　　处：《信号处理》2018年第4期457-464,共8页Journal of Signal Processing

基　　金：国家自然科学基金(61401165);福建省自然科学基金(2015J01262);华侨大学研究生科研创新能力培养计划资助项目(1611301038)

摘　　要：在包含一个单天线信源、一个单天线窃听者和一个多天线全双工目的端的无线窃听信道通信系统中,提出并解决了最大化可达安全速率的优化问题。为最大化全双工目的端加扰无线通信系统的可达安全速率,基于动态天线模式切换和最优功率分配技术,设计了一种两步走联合优化方案。具体地,基于全局信道状态信息,首先推导出最优功率分配因子的闭合表达式。结合最优功率分配因子闭合式,设计了一种基于贪婪策略的天线模式切换方案,分别得到最优的发射和接收天线集。仿真结果验证,采用本文所设计联合优化方案的全双工目的端加扰无线通信系统的安全性能远优于传统全双工目的端加扰无线通信系统。We investigate the secrecy rate optimization problem in a wiretap channel with a single-antenna source,a singleantenna eavesdropper,and a multiple-antenna full-duplex（ FD） destination. We design a near-optimal joint optimization algorithm by jointly applying the dynamic antenna mode switching（ AMS） and optimal power allocation（ OPA） techniques,to maximize the secrecy rate of FD destination-based jamming（ DBJ） system. Specifically,a closed-form expression of OPA factor is first derived using global instantaneous channel state information（ CSI）,and then the optimal transmit and receive antennas sets at the destination are determined by combining the OPA factor and applying a greedy search based approach.Simulation results verify the secrecy performance superiority of the proposed algorithm over the traditional FD-DBJ method.

关 键 词：物理层安全 天线模式切换 全双工 目的端加扰 最优功率分配 

分 类 号：TN92[电子电信—通信与信息系统]