摘要：在协作网络中,用户通过共享彼此的天线形成一个虚拟的多天线网络,从而获得分集增益来对抗无线信道中的多径衰落。近几年来，物理层安全在无线网络领域中扮演着极为重要的角色，并逐渐引起了人们的广泛关注与研究兴趣。

为了获得更具洞察力的结果，对于目标处的大型天线阵列，获得了三种方案的平均可达保密率的闭式表达式。此外，推导了FDJ-OAS方案的最佳功率分配因子的闭式解，并分别在高和低SNR方案中提供了最佳PA因子的更简单表达式。结果表明，对于较大的目标的天线数N，应将大多数功率分配给信源的传输。

该文推导了三种方案在不同渐近条件下的安全中断概率的渐近表达式。在高发射SNR体制中，FDJ-OAS，HDJ-OAS和NJ-OAS的保密分集阶数分别为N +1、1和0，这揭示了FDJ-OAS方案的优越性。由于中继节点远离信源或者说靠近目的节点，因此可以进一步增强FDJ-OAS相比其他两种方案的优势。

该文在基于不可信中继信道模型的基础上，对保密通信过程进行了讨论，得到了系统的性能分析结果，如平均可达保密速率和保密中断概率。此外，给出了数值模拟结果，进一步论证了该方案的系统性能。

关键词：协作网络，天线选择，平均可达保密速率，保密中断概率，双向中继信道

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摘   要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1 本课题研究的背景-1

1.2 本课题研究的意义-1

1.3 研究领域现状及发展趋势-1

1.4 本文主要工作-2

第二章  物理层信息安全理论基础-4

2.1不可信中继系统-4

2.2 保密容量和保密中断概率-4

2.3 中继转发策略-5

2.3.1 放大转发-5

2.3.2 译码转发-5

2.3.3 噪声转发-6

2.4 蒙特卡洛模拟-6

2.5 本章小结-7

第三章  系统模型与传输方案-8

3.1 系统模型-8

3.2 全双工目的节点干扰-8

3.2.1 第一个时隙-8

3.2.2 第二个时隙-9

3.3 最佳天线选择-10

3.3.1 发射和接收天线-10

3.3.2 最佳保密容量-11

3.4 两种半双工方案-11

3.4.1 具有最佳天线选择的半双工目的地干扰(HDJ-OAS)-11

3.4.2 非干扰的最佳天线选择(NJ-OAS)-12

3.5 本章小结-12

第四章  系统性能分析-13

4.1 引言-13

4.2 平均可达保密率分析-13

4.2.1 FDJ-OAS方案-14

4.2.2 两个半双工方案-16

4.3 渐进性能分析-18

4.3.1 大型天线阵列的渐进分析-19

4.3.2 保密中断概率的渐进分析-21

4.4 本章小结-25

第五章  仿真结果与讨论-26

5.1 引言-26

5.2 仿真结果分析-27

5.3 本章小结-31

总结与展望-32

参考文献-33

致谢-35