[发明专利]基于单比特隐蔽性协议的物理层认证方法及系统

权利要求书

1.一种基于单比特隐蔽性协议的物理层认证方法，是包含发射端和接收端的无线通信系统的物理层认证的隐蔽性分析方法，其特征在于，

包括：

所述发射端基于单比特隐蔽性协议向无线信道发射标记信号，所述标记信号包括认证信号和信息信号，在所述单比特隐蔽性协议中，令所述信息信号的能量分配因子在间隔时间段内保持固定且为优化值；

所述接收端接收所述标记信号，基于所述单比特隐蔽性协议，对所述标记信号进行处理，获得保密认证概率；

基于接收的所述标记信号的信干噪比获得认证请求传输概率和隐蔽认证拒绝概率；并且

基于所述保密认证概率、所述认证请求传输概率和所述隐蔽认证拒绝概率计算出保密认证效率，以确定物理层认证的隐蔽等级，

其中，所述保密认证效率满足：η＝P_ART(1-P_ACR)P_SA，其中，η表示所述保密认证效率，P_ART表示所述认证请求传输概率，且满足P_ACR表示所述隐蔽认证拒绝概率，且满足P_SA表示所述保密认证概率，且满足P_SA＝max{P_D,1-P_D,2,0}，μ表示信噪比阈值，所述标记信号的信干噪比满足：

其中，表示所述信息信号的能量分配因子，表示所述认证信号的能量分配因子，所述标记信号分块发送，γ_b,i表示第i块标记信号在所述接收端的信道信噪比，h_b,i表示第i块标记信号的信道增益，表示所述接收端的噪声方差，R_b表示常规信号速率，P_D,1表示合法接收端的检测率，P_D,2表示非法接收端的检测率，在所述单比特隐蔽性协议中，设置令P_ACR＝0，基于P_ACR＝0，信息信号的能量分配因子的优化值满足：其中，ε_ART是认证请求传输概率的下限，γ_b表示平均信噪比。

2.一种基于单比特隐蔽性协议的物理层认证系统，其特征在于，

包括：

发射装置，所述发射装置基于单比特隐蔽性协议向无线信道发射标记信号，所述标记信号包括认证信号和信息信号，在所述单比特隐蔽性协议中，令所述信息信号的能量分配因子在间隔时间段内保持固定且为优化值；

接收装置，其包括：处理模块，其接收所述标记信号，基于所述单比特隐蔽性协议，对所述标记信号进行处理，获得保密认证概率；计算模块，其基于接收的所述标记信号的信干噪比获得认证请求传输概率和隐蔽认证拒绝概率；以及判定模块，其根据所述保密认证概率、所述认证请求传输概率和所述隐蔽认证拒绝的概率计算出保密认证效率，以确定物理层认证的隐蔽等级，

其中，所述保密认证效率满足：η＝P_ART(1-P_ACR)P_SA，其中，η表示所述保密认证效率，P_ART表示所述认证请求传输概率，且满足P_ACR表示所述隐蔽认证拒绝概率，且满足P_SA表示所述保密认证概率，且满足P_SA＝max{P_D,1-P_D,2,0}，μ表示信噪比阈值，所述标记信号的信干噪比满足：

其中，表示所述信息信号的能量分配因子，表示所述认证信号的能量分配因子，所述标记信号分块发送，γ_b,i表示第i块标记信号在所述接收装置的信道信噪比，h_b,i表示第i块标记信号的信道增益，表示所述接收装置的噪声方差，R_b表示常规信号速率，P_D,1表示合法接收装置的检测率，P_D,2表示非法接收装置的检测率，在所述单比特隐蔽性协议中，设置令P_ACR＝0，基于P_ACR＝0，信息信号的能量分配因子的优化值满足：其中，ε_ART是认证请求传输概率的下限，γ_b表示平均信噪比。