全双工模式下利用干扰抑制技术实现物理层密钥生成

摘要

窃听者距离合法用户非常近时，合法信道和窃听信道的相关性极强，导致系统的可达密钥速率过低。针对这一问题，提出了一种基于全双工(full duplex, FD)干扰抑制的物理层密钥生成方法。通过各节点进行信道估计，同时合法用户发送干扰来抑制窃听者窃取信息，进而合法用户通过在无噪的公共信道上进行密钥协商来获得密钥；利用遍历性的特征和Jensen不等式推导出了系统密钥容量下界的解析表达式。仿真结果表明，少量的干扰信号功率能够提升系统的可达密钥速率；与传统的半双工(half duplex, HD)无干扰系统相比，有干扰的全双工系统有着显著的性能提升。

关键词

全双工 / 物理层安全 / 密钥生成 / 干扰