Increasing the transmitting power will improve the system performance, but it will also increase the potential intercepted risk. Thus, the research of security‐reliability trade‐off (SRT) is valuable. In this paper, we investigate the physical layer security in cognitive radio network (CRN), which consists of a source node, a destination node, an eavesdropper, and multiple relays. The security and reliability are measured by intercept probability (IP) and outage probability (OP), respectively. Different from the previous researches, a more actual scenario is studied for the CRN in the Rayleigh fading environment; that is, the eavesdropper can eavesdrop on the secondary source (SS) and the relays. Besides, we consider the probability of false alarm and missing alarm and study their impact on the OP and IP for direct transmission (DT) and relay selective transmission (RST). The closed‐form expressions of OP and IP show that the false alarm affects the OP and the missing alarm has influence on the OP and IP. Furthermore, we accumulate the sum of the OPs for the RST in the two time slots and compare them with the DT, when we explore the OP. In addition, since the signals may be both intercepted in the two stages of RST, we analyze the IPs in the two time slots respectively and compare them with the DT separately. The simulation results show that the RST scheme can greatly improve the security and reliability by increasing the number of relays compared with the DT scheme.

中文翻译：

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瑞利信道上的认知无线电网络中的安全性和可靠性分析

增加发射功率将改善系统性能，但也会增加潜在的拦截风险。因此，安全可靠性折衷（SRT）的研究是有价值的。在本文中，我们研究了认知无线电网络（CRN）中的物理层安全性，该网络由一个源节点，一个目标节点，一个窃听者和多个中继组成。安全性和可靠性分别通过拦截概率（IP）和中断概率（OP）进行度量。与先前的研究不同，在瑞利衰落环境中对CRN进行了更实际的研究。也就是说，窃听者可以窃听辅助源（SS）和中继。除了，我们考虑错误警报和丢失警报的可能性，并研究它们对直接传输（DT）和中继选择性传输（RST）的OP和IP的影响。OP和IP的封闭形式表示错误警报会影响OP，丢失警报会影响OP和IP。此外，当我们探索OP时，我们会在两个时隙中累积RST的OP总数，并将它们与DT进行比较。另外，由于信号可能在RST的两个阶段都被截获，因此我们分别分析两个时隙中的IP，并将它们分别与DT进行比较。仿真结果表明，与DT方案相比，RST方案通过增加中继数量可以大大提高安全性和可靠性。OP和IP的封闭形式表示错误警报会影响OP，丢失警报会影响OP和IP。此外，当我们探索OP时，我们会在两个时隙中累积RST的OP总数，并将它们与DT进行比较。另外，由于信号可能都在RST的两个阶段都被截获，因此我们分别分析两个时隙中的IP，并将它们分别与DT进行比较。仿真结果表明，与DT方案相比，RST方案通过增加中继数量可以大大提高安全性和可靠性。OP和IP的封闭形式表示错误警报会影响OP，丢失警报会影响OP和IP。此外，当我们探索OP时，我们会在两个时隙中累积RST的OP总数，并将它们与DT进行比较。另外，由于信号可能都在RST的两个阶段都被截获，因此我们分别分析两个时隙中的IP，并将它们分别与DT进行比较。仿真结果表明，与DT方案相比，RST方案通过增加中继数量可以大大提高安全性和可靠性。由于信号可能在RST的两个阶段都被截获，因此我们分别分析两个时隙中的IP，并将它们分别与DT进行比较。仿真结果表明，与DT方案相比，RST方案通过增加中继数量可以大大提高安全性和可靠性。由于信号可能在RST的两个阶段都被截获，因此我们分别分析两个时隙中的IP，并将它们分别与DT进行比较。仿真结果表明，与DT方案相比，RST方案通过增加中继数量可以大大提高安全性和可靠性。