【摘 要】
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随着无线通信技术的高速发展,接入网络的移动终端大量增加,频谱资源日趋紧张,传统的正交多址技术已经不能满足人们的需求。非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）允许多个用户共享相同的时域、频域以及码域资源,有效提高了频谱利用率,成为第五代（5G）通信系统的关键技术。此外,由于无线通信的广播特性,信息在传输过程中容易被窃听者窃听,物理层安全技术是保证NOM
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随着无线通信技术的高速发展,接入网络的移动终端大量增加,频谱资源日趋紧张,传统的正交多址技术已经不能满足人们的需求。非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）允许多个用户共享相同的时域、频域以及码域资源,有效提高了频谱利用率,成为第五代（5G）通信系统的关键技术。此外,由于无线通信的广播特性,信息在传输过程中容易被窃听者窃听,物理层安全技术是保证NOMA系统中用户信息可靠传输的有效解决方案。本文主要研究了下行协作NOMA系统中的安全性能,主要工作概括如下:在包含一个基站、一个窃听者和两个用户（U1和U2）的下行NOMA系统中,假设U2由于距离基站较远,信道增益比较差。因此本文使用强用户U1充当中继来提高U2的接收可靠性。随后,通过所推导的U1和U2的安全中断概率来评估他们的安全性能,计算机仿真结果表明了理论分析的正确性。在包含一个基站、一个可信任中继、一个窃听者和两个用户的下行NOMA系统中,所有节点均配备单天线。本文使用用户发送干扰信号给窃听者,提出了一个两时隙的人工干扰方案来保证通信安全。而且,由于窃听者只对弱用户的信息感兴趣。因此,本文为弱用户分配较小功率,使其不容易被窃听,这与传统NOMA方案不同。随后,分别推导了强用户的中断概率和弱用户的安全中断概率,并通过仿真验证了所提出方案的有效性。在一个下行NOMA系统中,基站和两个用户之间通过一个可信任中继辅助传输。除中继配备多天线外,其他节点都装有单天线。本文提出了一个两时隙干扰方案来提高系统安全性能。在第一时隙,用户发送干扰信号给窃听者保障通信安全。第二时隙,基站发送干扰信号影响窃听者窃听。并且在中继处通过设计波束成形矢量增大了两个用户之间的信道增益来利于NOMA执行。仿真结果证明了所推导的安全中断概率的正确性以及提出方案的有效性。
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