【摘 要】
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由于认知用户的动态频谱接入机制和无线信道的广播特性,认知无线网络容易受到敌意干扰攻击的威胁。随着基于认知无线电技术的智能干扰机的出现,抗敌意干扰攻击形势更为严峻。
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由于认知用户的动态频谱接入机制和无线信道的广播特性,认知无线网络容易受到敌意干扰攻击的威胁。随着基于认知无线电技术的智能干扰机的出现,抗敌意干扰攻击形势更为严峻。 论文针对智能干扰机,研究认知无线网络的抗敌意干扰技术,设计实现了一种基于非协调跳频技术的抗敌意干扰广播方案,无需发射节点和接收节点间预先设定物理层密钥,引入节点间协作,提高了网络的通信效率,可适用于大规模的动态认知无线网络。在理论分析和仿真的基础上,在通用软件无线电平台(USRP)上实现了该方案。同时,基于USRP实现了一种智能干扰机,可实时追踪网络信息,灵活地改变所攻击的信道和发射功率。在此基础上进行实验,研究所设计的无线网络抗敌意干扰方案的性能。实验结果表明,该方案能量损耗较小,通信效率较高。例如,当存在2个智能干扰机并且该干扰机每时隙能同时干扰2个信道时,源节点广播640字节信息给3个节点时,相对于传统的非协调跳频广播方案,本方案平均广播时延以及对应的能量损耗分别降低了33%和25%。 此外,论文基于强化学习算法设计认知无线网络抗敌意干扰方案,并在USRP上实现。该方案无需认知用户获得完整的网络状态信息,通过采用试错法获得不同网络状态下的最优发射功率选择策略。实验中当自适应干扰机的攻击门限值为-38.5dBm时,为避免被干扰同时最大化自身的效用,认知用户的平均发射功率随着学习步长的增加最终将稳定在-39dBm。
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