作為一種分布式的虛擬多天線傳輸技術(shù),，協(xié)同傳輸通信技術(shù)融合了分集與中繼傳輸?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，在不增加天線的基礎(chǔ)上,，可在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)并獲得多天線與多跳傳輸?shù)男阅茉鲆?，從而提高系統(tǒng)的傳輸性能，帶來(lái)了無(wú)線通信領(lǐng)域的巨大變革^［1］,。對(duì)任何通信系統(tǒng)而言,，信息傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃?、有效性同等重要,，都直接決定著系統(tǒng)的可用性。而在協(xié)同傳輸通信系統(tǒng)中,，采用中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息的協(xié)同傳輸雖然提高了信息傳輸?shù)目煽啃院陀行?，但卻使信息傳輸面臨著嚴(yán)重的安全威脅。因?yàn)闊o(wú)線信道的開放性可使信號(hào)傳播范圍內(nèi)的所有接收機(jī)均有可能接收到發(fā)射信號(hào),，給無(wú)線通信帶來(lái)了嚴(yán)重的安全威脅,，而且協(xié)同傳輸系統(tǒng)中中繼節(jié)點(diǎn)的介入會(huì)使得系統(tǒng)子信道數(shù)大為增加，這樣系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒏菀妆凰烁`聽,。

在傳統(tǒng)的陸地?zé)o線通信系統(tǒng)中,，文獻(xiàn)［2-5］提出中繼協(xié)同技術(shù)能有效擴(kuò)大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，并提高無(wú)線系統(tǒng)的物理層安全容量,。文獻(xiàn)［6-8］利用中繼協(xié)同技術(shù)提高了無(wú)線通信系統(tǒng)的安全容量,，相比于傳統(tǒng)的直傳鏈路和輪回調(diào)度方法，顯著增強(qiáng)了無(wú)線通信系統(tǒng)的安全性,。文獻(xiàn)［9-10］聯(lián)合考慮了中繼與干擾技術(shù),，通過(guò)增加人工干擾進(jìn)一步改善了無(wú)線傳輸?shù)谋Ｃ苄浴４送?，物理層安全技術(shù)利用無(wú)線信道特性可以實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)的安全加密,，近年來(lái)也引起了廣泛的研究興趣。文獻(xiàn)［11］驗(yàn)證了在傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以利用物理層安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)可靠通信,。文獻(xiàn)［12］分析了引入?yún)f(xié)作干擾后傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性能,，并且推導(dǎo)出安全容量的閉式表示,。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為雙向中繼網(wǎng)絡(luò)時(shí)，文獻(xiàn)［13］提出了一種最優(yōu)的能量分配方式以最大化網(wǎng)絡(luò)總的安全速率,。針對(duì)射頻無(wú)線充能的多天線傳感器網(wǎng)絡(luò),，文獻(xiàn)［14］提出了一個(gè)兩階段的安全傳輸協(xié)議，通過(guò)對(duì)發(fā)送功率,、信息波束成型等參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化以提高網(wǎng)絡(luò)的安全能量效率,。

然而，傳統(tǒng)思維陸地通信系統(tǒng)物理層安全中,，通常采用固定式的或者準(zhǔn)靜態(tài)的中繼節(jié)點(diǎn),，因此無(wú)線通信的物理層安全中中繼節(jié)點(diǎn)的位置對(duì)合法鏈路的鏈路質(zhì)量具有較大的影響。此外,，在一些特殊的場(chǎng)景中,，例如戰(zhàn)場(chǎng)上，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)是不斷變化的,，采用固定的中繼節(jié)點(diǎn)很顯然不能滿足特殊的需求,。近年來(lái)，由于無(wú)人機(jī)具有多種優(yōu)勢(shì),，例如高速移動(dòng)性,、低成本、按需部署等,，無(wú)人機(jī)在無(wú)線通信中得到廣泛使用?，F(xiàn)有的無(wú)人機(jī)協(xié)作通信在提高物理層安全方面主要通過(guò)博弈建模［15-16］、功資源管理［17-18］,、軌跡優(yōu)化［19-20］等方式,。

本文主要研究了無(wú)人機(jī)作為中繼節(jié)點(diǎn)的協(xié)同傳輸通信系統(tǒng)。在源節(jié)點(diǎn),、目的節(jié)點(diǎn)與竊聽節(jié)點(diǎn)位置固定的前提下,，充當(dāng)中繼的無(wú)人機(jī)在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間來(lái)回飛行，可以減小信息接收與中繼轉(zhuǎn)發(fā)階段的信息傳輸距離,，進(jìn)而降低信息傳輸過(guò)程中的大尺度損耗,。對(duì)于竊聽節(jié)點(diǎn)，無(wú)人機(jī)中繼的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的,，因此相比于主信道,，竊聽信道容量不能獲得相應(yīng)的改善，從而有效提高了無(wú)人機(jī)中繼系統(tǒng)的安全容量,。此外,，在信息傳輸中，通過(guò)在源節(jié)點(diǎn)加入人工干擾噪聲的方式減少額外噪聲節(jié)點(diǎn)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的開銷,。文中通過(guò)與采用固定中繼節(jié)點(diǎn)的對(duì)比得出采用無(wú)人機(jī)中繼的方式能有效提高系統(tǒng)的安全容量,。此外,，在信源端發(fā)送功率一定的條件下存在最佳功率分配方案，可使系統(tǒng)安全容量達(dá)到最大值,。

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