WikiEdge:ArXiv-2408.17050v1/summary
核心內容
本文研究了在相關瑞利衰落條件下的安全集成感知與通信（ISAC）場景。在該場景中，信號通過一個狀態依賴的竊聽信道傳輸，其中一個合法接收器與發射機通信，同時發射機希望感知一個誠實但好奇的目標。安全ISAC信道被建模為兩個具有相關瑞利衰落係數的狀態依賴快速衰落信道，以及獨立的加性高斯噪聲分量。通過將延遲的信道輸出反饋給發射機，以提高通信性能並估計信道狀態序列。文章建立了在相關瑞利衰落條件下，針對降級安全ISAC信道的可實現保密-失真區域，並評估了大量參數的內界，以得出安全ISAC方法的實際設計見解。研究結果特別包括了保密容量超過經典竊聽信道設置的參數範圍，以及接近信道容量的參數範圍。 系統模型包括一個發射機、一個合法接收器、一個狀態估計器和一個竊聽者（Eve）。發射機希望傳輸一個均勻分佈的消息M，通過快速衰落加性高斯噪聲（AGN）安全ISAC信道，其中獨立同分佈的衰落信道係數（Sn1, Sn2）由接收器和竊聽者分別因果估計。給定M，發射機使用編碼函數Enci(·)生成信道輸入Xn，使得Xi = Enci(M, Zi−1)，其中Zi−1是先前的信道輸出反饋。文章定義了安全相關快速衰落ISAC問題的保密-失真區域，並針對物理降級和隨機降級ISAC信道給出了保密-失真區域的描述。此外，文章還考慮了具有雙變量瑞利衰落分佈的信道，並在安全ISAC信道是隨機降級的情況下，描述了可實現的保密-失真區域。 文章通過數值結果和討論，評估了在不同參數設置下的保密通信速率。結果表明，在低相關性下，保密通信速率隨着發射功率的增加而增加，而在高相關性下，保密通信速率在低發射功率下迅速增加，但在高發射功率下增長緩慢。此外，文章還討論了在不同信噪比和相關性參數下，保密通信速率的變化趨勢。研究得到了德國聯邦教育研究部、德國研究基金會、美國國家科學基金會和美國交通部等機構的支持。