【摘要】：散射通信由于其抗干擾能力強(qiáng)、越障能力強(qiáng)、傳播信道可靠而被廣泛應(yīng)用于軍事通信中。軍事通信中通信系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要,而原有無線通信中,側(cè)重于分析鏈路層及以上的安全技術(shù),不能完全保障通信系統(tǒng)的安全。因此人們將目光聚集于物理層,通過改進(jìn)物理層的安全技術(shù),確保無線信號(hào)的安全穩(wěn)健傳輸。人工噪聲法是物理層安全技術(shù)的重要方法,可通過人工噪聲對(duì)合法用戶與竊聽用戶的不同影響來獲得安全容量。本文基于對(duì)流層散射信道下的通信系統(tǒng),研究物理層安全技術(shù)。首先分析散射信道的特性,選取具有時(shí)頻框架的SC-IFDM系統(tǒng)作為通信體制。在此基礎(chǔ)上,研究了物理層安全技術(shù),主要工作包括:1)分析乘性噪聲安全方案的理論性能。本文將使用乘性噪聲加密后的信號(hào)與原始信號(hào)的矢量差作為等效噪聲,用信號(hào)功率與等效噪聲的功率比作為竊聽用戶的信噪比,在此基礎(chǔ)上從理論上分析了乘性噪聲安全方案的性能。2)基于不同的分集方案研究乘性噪聲安全方案的改進(jìn)方法。首先,研究了散射通信中的分集方案,然后研究不同分集方案下的乘性人工噪聲方案。研究結(jié)果表明,在變換域分集后加入乘性噪聲,竊聽系統(tǒng)達(dá)到安全速率所對(duì)應(yīng)的信噪比提升約6dB;在變換域分集時(shí)使用兩個(gè)乘性噪聲,比只加變換域乘性噪聲的安全速率略有提高。研究不同的序列對(duì)系統(tǒng)安全性的影響,仿真結(jié)果表明,選取ZC序列作為乘性噪聲系統(tǒng)安全性能優(yōu)于使用混沌序列作為乘性噪聲。3)研究了基于極化MIMO系統(tǒng)的干擾插入加密算法。選用極化MIMO系統(tǒng),既能提高散射信道的傳輸速率,又可以改善干擾插入安全算法的抗明文攻擊能力。將極化MIMO系統(tǒng)中的傳輸信號(hào)進(jìn)行二次加密,在插入干擾信號(hào)的同時(shí),將該干擾信號(hào)與有效信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼,使二者充分組合后可達(dá)到增強(qiáng)安全性能的目的。使用信道矩陣作為默認(rèn)的密鑰,在信道增益大的子信道上傳輸信號(hào),增益小的信道上發(fā)送干擾信號(hào),最大化接收信號(hào)中有效信號(hào)的能量。研究結(jié)果表明,在與單天線系統(tǒng)發(fā)端發(fā)射功率一致的條件下,基于極化MIMO系統(tǒng)的干擾插入加密算法的安全性能比單天線系統(tǒng)的安全性能提升8dB,有效地增強(qiáng)了竊聽系統(tǒng)的安全性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN926
【圖文】：

信道的超視距傳輸特性，信道中沒有直射徑，各徑均建說，多普勒頻移的大小反映了抽頭系數(shù)變化的快慢。本信道模型，模型中各徑均為瑞利信道，多普勒頻移最大表 2.1 所示。表2.1 信道模型參數(shù)表1 2 3 4 5 瑞利 瑞利 瑞利 瑞利 瑞利 ) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 B ) -15 -10 -6 0 -5 0.5 秒內(nèi)對(duì)流層散射信道變化圖，可以看出各徑隨時(shí)間的道的影響。圖 2.5 為信道的時(shí)頻幅度圖，從圖中可以看出頻率選擇性。圖 2.6 是多普勒頻移為 8Hz時(shí)的散射信道

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6 湯銘;泛達(dá)推出統(tǒng)一物理層基礎(chǔ)設(shè)施策略[N];計(jì)算機(jī)世界;2008年

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本文編號(hào)：2714363