[发明专利]一种基于大尺度衰落特征的物理层安全认证方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于大尺度衰落特征的物理层安全认证方法。本发明通过对一个信息包内的大量信道信息进行分析得到大尺度衰落特征，利用归一化欧几里得距离得到相邻信息包对应的大尺度衰落特征的相关程度，从而提出奈曼皮尔森(Neyman‑Pearson)检验实现对用户身份进行认证。本发明以信道的大尺度衰落特征为依据对用户进行认证，相较于瞬时信道信息，大尺度衰落特征的相关条件更为宽松，即，用户在移动距离较大时，移动前和移动后所对应的大尺度衰落特征之间仍能保持一定的相关性。

主权项

1.一种基于大尺度衰落特征的物理层安全认证方法，定义信息的最小传输单位为信息包，即每次传输信息最少传一个包，一个包中包括含K个时隙，K＞＞1；令在两次相邻的信息传输中，第一个信息包是合法用户发出的，第二次接收到的信息包来源于不确定的用户，定义合法用户的发送天线数为M，M≥1，可疑用户也使用M个发送天线，将辅助接收设备RX_n的接收天线数记为N_n，N_n≥1，n＝0,1,2,3,…N，N为辅助设备数；每个时隙，服务器都可以得到一次传输设备到所有接收设备之间的信道的估计量，总的接收天线数为传输天线数为M，所以每个时隙，服务器得到的关于当前用户的信道的估计量为维，将第i个包中的第k个时隙对应的服务器得到的信道估计记为其中h_r,i,k为标量，即信道矩阵维度为共R个元素，所有元素不分先后，可按任意顺序取出构成所述认证方法包括以下步骤：S1、设定每个包对应的大尺度衰落特征是近似相同的，根据服务器处得到的信道估计，得到第i,i＝1,2,个包对应的大尺度衰落特征集合其中S2、采用最大归一化欧氏距离获取信息包1和信息包2对应的大尺度衰落信息的相关性：S3、采用奈曼皮尔森检验进行认证：其中，假设H₀代表第2个信息包仍由合法用户传输，假设H₁代表第2个信息包由可疑用户传输，当最大归一化欧式距离小于等于门限γ,即第一个不等式成立时，认为假设H₀成立，当最大归一化欧式距离大于门限γ，即第二个不等式成立时，认为假设H₁成立。