来源：期刊VIP网 时间：
作者：王小旗;侯争;张捍卫;施闯;
单位：河南理工大学物理与电子信息学院;河南理工大学测绘与国土信息工程学院;河南理工大学资源环境学院;北京航空航天大学电子信息工程学院;
摘要：卫星通信因传输质量好、覆盖范围广、作用距离远等优点，在侦察、广播、预警、资源勘探、地形测绘等领域具有广阔的应用前景，目的 针对其安全性问题，方法 将多输入多输出（multiple-input-multiple-output,MIMO）技术应用于卫星中继系统中，构建多卫星的星地混合协作网（hybrid satellite-terrestrial relay network,HSTRN），并对其物理层安全性能进行研究。中继采用放大转发（amplify-and-forward,AF）协议或译码转发（decode-and-forward,DF）协议，卫星链路服从阴影莱斯（shadowed-Rician）分布，地面链路和窃听链路服从瑞利（Rayleigh）分布，推导基于AF和DF中继的系统安全中断概率的理论表达式，以及高信噪比条件下安全中断概率的近似表达和系统吞吐量，并用计算机仿真实验验证理论分析的正确性。结果 结果表明：增加卫星个数、减轻信道衰落有助于增强系统的安全性能；低信噪比情况下，基于DF中继的系统安全性能优于AF中继系统的，随着信噪比增加，两者逐渐趋于一致；信道衰落的改善和高信噪比将产生较大的系统吞吐量。结论 卫星个数、安全速率阈值、信道衰落程度等参数对AF和DF中继HSTRN的安全性能具有重要影响，可为卫星通信物理层安全性能的后续研究提供参考。
关键词：星地混合协作网;;多卫星;;物理层安全;;阴影莱斯衰落;;安全中断概率
基金资助：国家自然科学基金资助项目（42074002,41931075）;; 河南省科技攻关项目（232102321004）;; 河南省高等学校重点科研项目（22A420005）;; 河南省高校基本科研业务费专项项目（NSFRF210329）;; 河南理工大学博士基金资助项目（B2021-18）
