通过移动天线增强频率多元阵列为相关的合法用户和窃听者通道提供安全的无线通信

科学领域:

• 无线通信无线通信
• 信息安全 信息安全
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 物理层 (PHY) 安全对于安全的无线通信至关重要,但当合法用户 (LU) 和窃听者 (Eve) 靠近时,道合将其挑战.
• 频率多变阵列 (FDA) 使用频率偏移减轻合,但缺乏空间控制.
• 移动天线 (MA) 技术提供动态空间调整以进一步解频道.

研究的目的:

• 提出和评估一种新的移动天线频率多元阵列 (MA-FDA) 方法,以提高PHY的安全性.
• 通过共同优化天线位置,FDA频率偏移和beamformer.former来最大限度地提高可实现的保密率.
• 在实际约束下解决与变量相关联的非凸优化问题.

主要方法:

• 对天线位置的联合优化,FDA频率偏移和beamformer.
• 参数更新的交替优化 (AO) 方法.
• 预计梯度上升 (PGA) 和区块连续上限最小化 (BSUM) 用于子问题解决方案.

主要成果:

• 拟议的MA-FDA方法表明,与传统的阶段阵列 (PA) 和固定位置天线 (FPA) 方案相比,可以实现更高的保密率.
• 联合优化有效地管理天线位置,频率偏移和光束形成,以提高安全性.
• 模拟结果验证了MA-FDA战略在加强PHY安全方面的有效性.

结论:

• MA-FDA方法为改善PHY安全提供了全面的解决方案,特别是在近距离用户和窃听者的情况下.
• 动态调整天线位置和FDA频率偏移是克服通道合限制的关键.
• 这种新的技术通过先进的天线和频率管理,在保护无线通信方面取得了重大进展.