發(fā)布時間：2017-10-10 08:19

  本文關(guān)鍵詞：基于陣列天線的無線安全傳輸方法研究

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【摘要】：4G以及即將到來的5G,讓人們體會到了信息技術(shù)迅猛發(fā)展給人們帶來的方便與快捷。在感受方便快捷的同時,通信系統(tǒng)的安全性也越來越受到人們的關(guān)注。為了提高無線通信系統(tǒng)的安全性,物理層安全技術(shù)隨之產(chǎn)生。本文將陣列天線技術(shù)應用到物理層安全技術(shù)研究中,尋求能夠解決無線通信系統(tǒng)在物理層安全傳輸問題的具體方案。在基于方向調(diào)制的安全傳輸方案中,通過遺傳算法,獲得方向調(diào)制的各天線最優(yōu)權(quán)值,發(fā)送端對期望方向的合法用戶進行安全傳輸,而其他方向的非法竊聽者無法正確接收到有用信息。通過仿真對比,分析在不同竊聽角度和發(fā)送者使用不同天線數(shù)的情況下,合法用戶以及非法竊聽者誤碼率的性能。對于合法用戶、發(fā)送者和非法竊聽者共線時如何進行安全傳輸?shù)膯栴},提出了改進的方案。通過設(shè)計隨機天線選擇矩陣,使系統(tǒng)在發(fā)送者、非法竊聽者、合法用戶共線時也具有安全傳輸?shù)奶匦?提升了方案的適用性。最后通過仿真證明了該方案的可行性與正確性。在隨機天線選擇的安全傳輸方案中,通過合法用戶對發(fā)送者發(fā)送含有訓練序列的發(fā)送請求,使發(fā)送者獲得信道狀態(tài)信息。發(fā)送者根據(jù)信道狀態(tài)信息隨機生成滿足條件的陣列天線的權(quán)值,使發(fā)射信號在合法用戶處正確接收,而非法竊聽者由于對信道狀態(tài)未知而無法正確接收。通過添加選擇矩陣,改善了系統(tǒng)的功率利用率和接收者的誤碼率性能。對8天線條件進行仿真,對比了非法竊聽者和合法用戶的誤碼率曲線,以及使用選擇矩陣以后對性能的改善。證明了該方案的正確性與可行性。同時,對于該方案中易出現(xiàn)的高峰均功率比問題,提出了一種基于部分傳輸序列的抑制算法。首先將原有天線陣列的權(quán)值分組,然后進行權(quán)值旋轉(zhuǎn)變換,得到最優(yōu)權(quán)值,從而提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后通過仿真,對比了8天線和16天線系統(tǒng)下的多種分組的性能。
【關(guān)鍵詞】：物理層安全 陣列天線 方向調(diào)制 隨機天線陣列 安全通信
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 課題研究背景14-16
• 1.2 物理層安全研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 物理層安全基礎(chǔ)20-40
• 2.1 信息理論知識20-25
• 2.1.1 香農(nóng)的信息理論和模型20-23
• 2.1.2 維納的離散無記憶竊聽模型23-25
• 2.2 陣列天線25-32
• 2.2.1 陣列天線基本原理26-28
• 2.2.2 波束賦形28-31
• 2.2.3 波束賦形中的安全性31-32
• 2.3 遺傳算法32-37
• 2.3.1 編碼33-34
• 2.3.2 選擇34-35
• 2.3.3 交叉35-36
• 2.3.4 變異36
• 2.3.5 適應度函數(shù)36-37
• 2.4 小結(jié)37-40
• 第三章 基于方向調(diào)制的安全傳輸方案40-58
• 3.1 方向調(diào)制40-46
• 3.2 安全性分析46-49
• 3.3 魯棒性設(shè)計49-54
• 3.4 子陣天線方向調(diào)制54-56
• 3.5 小結(jié)56-58
• 第四章 基于隨機天線陣列的安全傳輸方案58-68
• 4.1 基本模型58-60
• 4.2 傳輸方案60-63
• 4.3 高峰均功率比問題63-64
• 4.4 優(yōu)化方案設(shè)計64-67
• 4.5 小結(jié)67-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 總結(jié)68
• 5.2 展望68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74-76
• 作者簡介76-77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 穆鵬程;殷勤業(yè);王文杰;;無線通信中使用隨機天線陣列的物理層安全傳輸方法[J];西安交通大學學報;2010年06期

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本文編號：1005299