研究背景与问题

在无线通信领域，非正交多址接入（NOMA）技术因其高效的频谱利用率而受到广泛关注。特别是在解码转发（DF）协作NOMA系统中，多个用户通过共享相同的频率资源进行数据传输。然而，这种协作方式在物理层安全（PLS）方面存在显著缺陷，尤其是在实际收发信机中，硬件损伤对系统性能的影响不容忽视。因此，如何提高基于硬件损伤的修改转发协作NOMA系统的物理层安全性成为当前研究的热点问题。

研究方法

本研究针对上述问题，提出了一种基于硬件损伤的修改转发协作NOMA系统的物理层安全解决方案。该方案首先对硬件损伤进行建模，考虑了不同类型硬件损伤对系统性能的影响。在此基础上，设计了一种新的编码策略，通过引入额外的冗余信息来增强系统的鲁棒性。此外，针对协作节点间的信息交换，采用了一种基于密钥协商的加密机制，以保障数据传输的安全性。

核心结果

通过仿真实验，验证了所提出方案的有效性。实验结果表明，与传统的DF协作NOMA系统相比，基于硬件损伤的修改转发协作NOMA系统在物理层安全性方面有了显著提升。具体表现在以下两个方面：一是系统在遭受不同类型硬件损伤时，仍能保持较高的误码率（BER）性能；二是通过引入额外的冗余信息和加密机制，有效降低了恶意用户对系统的攻击成功率。

结论与意义

本研究针对基于硬件损伤的修改转发协作NOMA系统的物理层安全问题，提出了一种新的解决方案。该方案通过综合考虑硬件损伤、编码策略和加密机制，有效提高了系统的物理层安全性。这一研究成果对于推动NOMA技术在实际通信系统中的应用具有重要意义，为未来无线通信领域的研究提供了新的思路和方法。