吉江，金梁，黄开枝

（国家数字交换系统工程技术研究中心，河南 郑州 450002）

1 引言

无线信道的时变特性、随机特性和差异性是区别于有线信道的重要特征，也是无线通信物理层加密的研究重点。1975年Wyner提出了接线窃听加密模型，首次讨论信道对系统安全性的影响，并引入了保密容量来衡量系统安全性能[1]。在文献[2]中，按照接线窃听模型I. Csiszár和J. Kōner 推导出广播信道情况下的保密容量为

其中，X为发送信息；Y为授权用户接收的信息；Z为第三方用户接收的信息。通过式（1）可计算出当发送端与授权用户通信时，第三方完全无法截获的前提下授权用户的最大信道容量为sC。文献[1]和文献[2]的研究引发了利用信息论讨论各种场景接线窃听模型的热潮。文献[3]讨论了存在加性高斯噪声情况下的接线窃听模型，并给出了此时的保密容量，由于AWGN（adding gaussian white noise）在无线通信研究中的基础地位，接线窃听模型随后被进一步发展。2008年，文献[4]对已有的接线窃听模型下不同应用场景的保密容量、安全信道编码方式等方面做了总结。接线窃听模型为无线物理层加密提供了较好的解决思路，但其要求授权用户的信道质量好于第三方用户。

随着无线安全研究的不断发展，近几年出现的利用MISO系统多天线发射人工噪声来实现物理层加密的方法[5]较好地解决了上述问题。该方法通过在与授权用户信道特征正交的空间内发射噪声，降低第三方的接收信号质量，从而可以提高保密容量。所以即使第三方用户端的信号信噪比高于授权用户端的信号信噪比，通过发射人工噪声可以使授权用户获得可观的保密容量。……