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利用光干扰增强空间调制辅助可见光通信系统的保密性能

DOI：10.1016/j.sigpro.2018.12.008 期刊：Signal Processing 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 为提升空间调制（SM）辅助可见光通信（VLC）系统的保密性能，本文提出一种光学干扰辅助的保密增强方案。该方案中发射端（Alice）在幅度与功率约束条件下同步发送光学干扰信号与保密信号，其中光学干扰信号采用截断高斯分布以满足约束条件。针对信道输入分布具有有限离散支撑集的情况，系统分析了光学干扰辅助SM-VLC系统的保密性能指标，包括平均互信息（AMI）、AMI下界及其闭式近似表达式、以及可达保密速率。此外，还研究了带光学干扰的SM-VLC系统功率分配问题。最后通过大量仿真实验验证分析结果，并刻画了保密性能与误码率（BER）的权衡关系。
作者： Fasong Wang，Rui Li，Jiankang Zhang，Shijie Shi，Chaowen Liu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种光干扰辅助的保密增强方案，以提升空间调制辅助可见光通信（VLC）系统的保密性能。

研究成果

该论文得出结论：所提出的光学干扰辅助保密增强方案显著提升了SM-VLC系统的保密性能。该方案能在不影响Bob接收质量的前提下劣化Eve的接收效果，从而改善保密性能。研究仔细权衡了保密性能与误码率性能之间的关系，并可通过构建查找表来指导最优系统参数设计。

研究不足

该研究假设完全了解Alice到Bob的信道，但不了解Alice到Eve的信道。通过忽略非视距（NLoS）分量并专注于视距（LoS）分量以简化分析。将独立截断高斯分布变量之和近似为高斯分布可能会引入误差，尤其是当LED数量较少时。

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