基于凸优化的抗窃听协作中继波束赋形与人工噪声传输策略

本文主要探讨了在部分信道状态信息未知、且存在直接链路的通信环境中，如何通过中继节点的波束赋形技术结合人工噪声对抗窃听的问题。研究者们提出了一种基于放大转发的传输策略，其中关键环节是对中继节点的波束赋形权值进行优化。他们运用凸优化理论确保优化过程的唯一性和全局性，这意味着找到的最佳解决方案既能最大化系统的性能，又能抵抗潜在的窃听行为。 该方法的核心在于，通过中继节点精确调整其发送信号的方向和强度，创建一个针对目标接收者的指向性波束，同时在非目标区域引入人工噪声来混淆窃听者。这种策略有效地降低了窃听节点接收到有用信息的可能性，从而减少了信息泄露的风险，提升了安全传输的效率。 仿真结果展示了这种方案的有效性，它不仅能够有效地防止窃听节点的监听活动，而且在保护隐私的同时，没有显著牺牲正常通信的速率。这对于许多需要高度保密通信的场景，如军事、政府和金融领域，具有重要的实际应用价值。 论文涉及的主要关键词包括：通信技术、物理层安全、中继波束赋形、协作干扰、抗窃听以及人工噪声。这些关键词揭示了研究的焦点，即在现代无线通信系统中如何利用数学工具和技术手段来提升安全性。 本文为通信网络设计提供了一种新的安全策略，对于保障数据传输的隐私和完整性具有重要意义，同时也为未来的无线通信系统优化提供了有价值的理论支持。