作为一种分布式的虚拟多天线传输技术，协同传输通信技术融合了分集与中继传输的技术优势，在不增加天线的基础上，可在传统网络中实现并获得多天线与多跳传输的性能增益，从而提高系统的传输性能，带来了无线通信领域的巨大变革^［1］。对任何通信系统而言，信息传输的安全性、可靠性、有效性同等重要，都直接决定着系统的可用性。而在协同传输通信系统中，采用中继节点进行信息的协同传输虽然提高了信息传输的可靠性和有效性，但却使信息传输面临着严重的安全威胁。因为无线信道的开放性可使信号传播范围内的所有接收机均有可能接收到发射信号，给无线通信带来了严重的安全威胁，而且协同传输系统中中继节点的介入会使得系统子信道数大为增加，这样系统中传输的信息更容易被他人窃听。

在传统的陆地无线通信系统中，文献［2-5］提出中继协同技术能有效扩大无线网络的覆盖范围，并提高无线系统的物理层安全容量。文献［6-8］利用中继协同技术提高了无线通信系统的安全容量，相比于传统的直传链路和轮回调度方法，显著增强了无线通信系统的安全性。文献［9-10］联合考虑了中继与干扰技术，通过增加人工干扰进一步改善了无线传输的保密性。此外，物理层安全技术利用无线信道特性可以实现轻量级的安全加密，近年来也引起了广泛的研究兴趣。文献［11］验证了在传感器网络中可以利用物理层安全技术实现可靠通信。文献［12］分析了引入协作干扰后传感器网络的安全性能，并且推导出安全容量的闭式表示。当网络为双向中继网络时，文献［13］提出了一种最优的能量分配方式以最大化网络总的安全速率。针对射频无线充能的多天线传感器网络，文献［14］提出了一个两阶段的安全传输协议，通过对发送功率、信息波束成型等参数进行联合优化以提高网络的安全能量效率。

然而，传统思维陆地通信系统物理层安全中，通常采用固定式的或者准静态的中继节点，因此无线通信的物理层安全中中继节点的位置对合法链路的链路质量具有较大的影响。此外，在一些特殊的场景中，例如战场上，战场态势是不断变化的，采用固定的中继节点很显然不能满足特殊的需求。近年来，由于无人机具有多种优势，例如高速移动性、低成本、按需部署等，无人机在无线通信中得到广泛使用。现有的无人机协作通信在提高物理层安全方面主要通过博弈建模［15-16］、功资源管理［17-18］、轨迹优化［19-20］等方式。

本文主要研究了无人机作为中继节点的协同传输通信系统。在源节点、目的节点与窃听节点位置固定的前提下，充当中继的无人机在源节点与目的节点之间来回飞行，可以减小信息接收与中继转发阶段的信息传输距离，进而降低信息传输过程中的大尺度损耗。对于窃听节点，无人机中继的运动是随机的，因此相比于主信道，窃听信道容量不能获得相应的改善，从而有效提高了无人机中继系统的安全容量。此外，在信息传输中，通过在源节点加入人工干扰噪声的方式减少额外噪声节点给网络带来的开销。文中通过与采用固定中继节点的对比得出采用无人机中继的方式能有效提高系统的安全容量。此外，在信源端发送功率一定的条件下存在最佳功率分配方案，可使系统安全容量达到最大值。

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