第1章 概论 1 1.1 无线网络概述 1 1.2 未来无线网络面临的信息安全挑战 2 1.3 物理层安全技术概述 3 1.4 现代无线网络物理层关键技术 4 1.4.1 基于保密容量的物理层传输方案研究 4 1.4.2 物理层密钥提取方案的研究 11 第2章 无线网络的协作通信技术 17 2.1 概论 17 2.1.1 无线通信发展历程 18 2.1.2 无线通信面临的挑战 21 2.1.3 协作中继技术概述 24 2.1.4 协作中继技术的应用 25 2.1.5 协作中继的研究内容 29 2.2 时分协作中继信道 34 2.2.1 引言 34 2.2.2 系统模型 35 2.2.3 中继策略及其容量限 36 2.2.4 小结 45 2.3 无线网络理性节点非合作博弈建模 46 2.3.1 引言 46 2.3.2 系统模型和问题描述 48 2.3.3 博弈策略分析 52 2.3.4 仿真分析 60 2.3.5 小结 66 2.4 异构网络理性节点合作博弈建模 67 2.4.1 引言 67 2.4.2 系统模型 71 2.4.3 效用函数和问题描述 75 2.4.4 联合的资源分配算法 77 2.4.5 仿真分析 88 2.4.6 小结 97 第3章 物理层安全技术 98 3.1 概述 98 3.2 研究内容 99 3.2.1 主要研究内容 99 3.2.2 研究方法 101 3.2.3 一般性建模思路 101 3.3 基于协作干扰的物理层安全技术 105 3.3.1 引言 105 3.3.2 系统模型和协作方案 108 3.3.3 问题描述 112 3.3.4 传输功率最小化分析 113 3.3.5 保密速率最大化分析 119 3.3.6 仿真分析 124 3.3.7 小结 132 3.4 基于纳什讨价还价博弈的OFDM无线网络 物理层安全技术 133 3.4.1 引言 133 3.4.2 基于OFDM系统两用户协同物理层安全模型 135 3.4.3 效用函数和问题建模 138 3.4.4 子载波分配算法 140 3.4.5 仿真分析 145 3.5 基于虚拟波束成型协作干扰技术的物理层安全技术 152 3.5.1 引言 153 3.5.2 系统模型 157 3.5.3 问题描述 159 3.5.4 功率分配和价格选择策略 161 3.5.5 仿真分析 166 3.5.6 小结 173 3.6 基于解码转发协议的无线网络物理层安全技术 173 3.6.1 引言 174 3.6.2 系统模型 178 3.6.3 问题描述和博弈建模 182 3.6.4 中继功率分配与价格选择策略 185 3.6.5 仿真分析 191 3.6.6 小结 196 第4章 基于无线信道幅度相位联合特征参数的 密钥生成方法 198 4.1 引言 198 4.2 研究方案 201 4.2.1 研究方法 201 4.2.2 无线信道随机性分析 201 4.3 一般密钥提取过程 210 4.3.1 基于密钥的加密通信 210 4.3.2 密钥随机参数生成密钥的过程 211 4.4 基于无线信道幅度特征的等概率密钥生成方法 213 4.4.1 引言 213 4.4.2 系统模型 215 4.4.3 密钥生成策略 217 4.4.4 仿真分析 220 4.4.5 小结 222 4.5 基于无线信道幅度相位联合特征的密钥生成方法 223 4.5.1 引言 223 4.5.2 系统模型 225 4.5.3 无线信道幅度相位联合特征提取 227 4.5.4 密钥生成方案的性能分析 232 4.5.5 仿真分析 235 4.5.6 小结 240 4.6 密钥提取动态性能测试 240 4.6.1 仿真测试 240 4.6.2 测试结论 244 第5章 物理层安全技术未来的发展 245 5.1 面临的挑战和机遇 245 5.2 物理层安全技术面临的主要问题 247 5.2.1 物理层安全容量 247 5.2.2 物理层密钥提取 248 5.3 物理层安全技术路在何方 249 参考文献 253