刘海江 金 勇 胡振涛 武国栋 李继方

(*河南大学计算机与信息工程学院 开封 475004) (**华北水利水电大学电力学院 郑州 450045)

0 引 言

无线传感器网络由于具有网络设备灵活、位置可以随时更改的特点，在军事、救灾和勘探领域获得了广泛应用[1]。常规条件下，该网络性能受限于节点能量，极大地限制了它的应用领域。近年来，出现了一种新机制无线传感器网络架构[2-4]，该架构能够把无线通信过程中的射频段信号能量转化为网络节点能量，从而延长网络节点的工作时间[5]。

节点是具有能量获取能力的无线传感器，该节点网络的通信安全问题是当前研究热点[6-11]。多窃听场景下，中继合作干扰是提高信息传输安全率的有效手段[12]。该方法将收集到的能量依据分配参数分成两部分，一部分用于中继转发信息，另一部分用于产生人工干扰信号，从而来保证用户最大的信息安全率[13]。可以发现，信道状态信息已知条件下，该方法的性能依赖于分配参数，但文献[12]未对分配参数的设置展开讨论。针对上述问题本文提出了一种最优功率分配(BEST-CJ-SPS)的算法。该算法结合变量松弛[12]和半正定规划方法[14,15]，通过一维搜索法确定最优的中继功率分配参数以及相应的最大信息安全率。

1 问题描述

本文的系统模型如图1所示，发送者(Tx)与接收者(Rx)在N个静态能量分割(static power splitting, SPS)中继(如图2所示)的帮助下建立通信，在Rx的周围存在K个分布在半径为R(R=2.5 m)的安全范围[16]之内的窃听者(eavesdropper, EVE)，且均配备单天线。

图1 系统……