非正交多址接入系统的保密通信研究 11000.doc

目录一、绪论31.1、研究背景及意义31.2、国内外研究现状41.3、本文主要研究内容5二、基础知识52.1、NOMA系统概述52.2、NOMA中的关键技术6三、系统模型8四、保密和率最大化9五、仿真分析16参考文献18致谢21摘要随着人们对移动数据的使用越来越频繁,数据流量增长的速度非常的快，人们其速率的要求越来越高，新兴业务的快速发展需要更多的频谱资源和更高的频谱使用率，这给稀缺的频率资源带来了巨大的挑战，所以具有更高速率和更高频谱效率的NOMA技术成为研究的热点，也是本文研究的重点。目前的许多研究成果中，下行链路NOMA系统的功率分配和用户配对是研究的热点，而专门关于物理安全方面的研究到目前为止还相对较少。但是这方面的研究是未来研究的大方向，研究的重点对象。故本文研究的内容是单输入单输出（SISO）非正交多址系统中的物理层安全性，该系统由发射机，多个合法用户和窃听者组成。本文的目的是根据用户的服务质量（QoS）要求最大化非正交多址系统的保密和率（SSR）。我们首先确定发射功率的可行区域，以满足所有用户的QoS要求。然后，我们推导出最大化保密和率的最优功率分配策略的闭合表达式。得出数值结果对比传统正交多址（OMA）和非正交多址（NOMA）的差别，以此显示非正交多址（NOMA）显着的保密和率改善。关键字-非正交多址接入系统，物理层安全性，功率分配，优化AbstractWiththemoreandmorefrequentuseofmobiledata,thespeedofdatatrafficgrowthisveryfast,andpeople'sdemandforspeedisgettinghigherandhigher.Therapiddevelopmentofemergingservicesrequiresmorespectrumresourcesandhigherspectrumutilization,whichbringsgreatchallengestoscarcefrequencyresources.Therefore,theNOMAtechnologywithhigherspeedandspectrumefficiencyhasbecomearesearchhotspot.Pointsarealsothefocusofthispaper.Atpresent,powerallocationanduserpairingofdownlinkNOMAsystemsarethefocusofmanyresearchresults,buttheresearchonphysicalsecurityisrelativelyfewsofar.Butthisresearchisthemaindirectionoffutureresearchandthekeyobjectofresearch.Therefore,thecontentofthispaperisthephysicallayersecurityofSISOnon-orthogonalmultipleaccesssystem,whichconsistsoftransmitter,multiplelegitimateusersandeavesdroppers.Thepurposeofthispaperistomaximizetheconfidentialityandrate(SSR)ofnon-orthogonalmultipleaccesssystemsaccordingtothequalityofservice(QoS)requirementsofusers.Firstly,wedeterminethefeasibleregionoftransmissionpowertomeettheQoSrequirementsofallusers.Then,wederivetheclosedexpressionoftheoptimalpowerallocationstrategytomaximizeconfidentialityandrate.Thenumericalresultsarecomparedwiththedifferencesbetweentraditionalorthogonalmultipleaccess(OMA)andnon-orthogonalmultipleaccess(NOMA),whichshowsthatthesecurityandrateofnon-orthogonalmultipleaccess(NOMA)areimprovedsignificantly..IndexTerms—Non-orthogonalmultipleaccess,physical