肖叶秋，祝幸辉，赵双睿，任保全，沈玉龙

(1.西安电子科技大学 计算机科学与技术学院，陕西 西安 710071；2.军事科学院 系统工程研究院，北京 100141)

卫星通信具有通信成本与通信距离无关、全球覆盖面积广等优势[1]，被广泛应用于民事和军事领域，是天地一体化网络建设的重要组成部分[2]。由于无线介质的开放性，卫星通信系统容易受到窃听、干扰等威胁，保障通信安全已经成为卫星通信系统设计的重要问题。传统卫星通信系统的安全方案是基于算法复杂度的密码学安全机制的。随着密码破译和高性能计算的飞速发展，传统安全方案存在潜在的安全漏洞，仅依靠密码学安全机制已经难以满足卫星通信系统的安全需求[3]。

物理层安全技术通过利用无线介质的物理特性而非计算复杂度来保障无线通信的安全性，被认为是密码学安全机制的有效补充[4]。物理层安全理论源于文献[5]中对窃听信道的安全容量的定义。当合法信道的质量优于窃听信道的质量时，即可从信息论角度实现通信的完美安全。随着物理层安全理论的不断发展，国内外研究人员基于物理层安全技术研究了不同场景的通信安全问题[6-8]。

利用物理层安全技术为卫星通信系统提供安全保障已受到学术界的关注。文献[9-10]基于波束成形技术研究了多波束卫星通信系统的安全传输策略。文献[12]基于Shadowed-Rician 信道衰落模型[11]分析了陆地移动卫星系统的平均安全容量(Average Secrecy Capacity，ASC)和安全中断概率(Secrecy Outage Probability，SOP)；……