全双工电力线载波通信双人工噪声安全传输机制

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作   者：

张佳瑞;  刘晓胜;  徐殿国; 

作者机构：

哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院; 

关键词：

人工噪声;  物理层安全;  全双工;  电力线载波通信; 

期刊名称：

电力系统自动化

i s s n：

1000-1026

年卷期：

2023 年 47 卷 013 期

页   码：

190-199

摘   要：

由于信道的广播特性,电力线载波通信(PLC)极易受到窃听攻击.传统基于全双工(FD)的安全传输方案中只有接收端发射人工噪声(AN),在窃听方更靠近发射端时安全性能衰退.为了保障安全性,文中针对具有信道相关性的单入单出PLC系统提出了一种基于FD的双AN安全传输机制,该机制分为两阶段:第1阶段,合法收发端利用FD技术同时发射独立AN;第2阶段为机密信号传输阶段,发射端利用第1阶段的AN信号加密机密信号,接收端利用FD技术在接收信号的同时发射AN.在非独立同分布的对数正态衰落信道下对系统平均安全容量、安全中断概率、安全吞吐量进行理论分析,确定功率分配系数,并进行仿真验证.结果表明,所提方案对主信道时变性、主信道与窃听信道间的相关性具有鲁棒性.与传统基于FD的安全传输方案相比,所提方案在窃听方更靠近发射端时仍能提供较高的安全吞吐量.