本文關(guān)鍵詞：物理層保密無線通信技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 隨機相位 MISO-OFDM模型 保密通信 蒙特-卡羅法 保密速率

【摘要】：隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,除傳輸速率外,通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、移動設(shè)備的便捷性、無線鏈路的安全性今年來也受到越來越多的關(guān)注。常用物理層保密通信的實現(xiàn)方式包括：波束形成及預編碼方案、人工噪聲實現(xiàn)方案以及中繼傳播實現(xiàn)方式。另外、添加合作干擾機、應用層加密算法與無線信道特性相結(jié)合、發(fā)送端天線選擇等方法也多有提及。本文針對多天線發(fā)送端單天線接收端模型,提出了一種全新的基于隨機相位的保密通信實現(xiàn)方案。該方案借鑒傳統(tǒng)應用層加密系統(tǒng)設(shè)計方案以及MISOME(發(fā)射端多天線-接收端單天線-竊聽端多天線)、MIMOME(發(fā)射端多天線-接收端多天線-竊聽端多天線)模型下常用物理層保密通信的實現(xiàn)方式,提出了一種基于MISO-OFDM模型發(fā)送端隨機相位實現(xiàn)方式。該方案通過隨機設(shè)定發(fā)射端多天線信號相位并調(diào)節(jié)相應信號幅度從而增強發(fā)送端信號獨立性與隨機性以實現(xiàn)保密通信。首先、文章詳細闡述了16QAM輸入與高斯輸入下保密速率(正規(guī)信道與竊聽信道最大互信息差)與發(fā)射端天線數(shù)、正規(guī)信道與竊聽信道相關(guān)系數(shù)以及正當接收端信噪比之間的關(guān)系；另外,本文詳細論述并比較了靜態(tài)信道與隨機信道下固定相位以及隨機相位對發(fā)送功率的影響。最后,本文討論了該方案下發(fā)送功率最小化策略并就最小發(fā)送功率與最大發(fā)送功率下保密速率就行比較。另外,本文就竊聽端誤碼率、不同信噪比及信道相關(guān)系數(shù)下保密速率,與人工噪聲實現(xiàn)方式進行了詳細比較。仿真結(jié)果表明本方案在信道相關(guān)較低時可實現(xiàn)與人工噪聲方式相當?shù)恼`碼率；在信道相關(guān)較高時,隨機相位實現(xiàn)方式就保密速率而言要優(yōu)于人工噪聲下結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：隨機相位 MISO-OFDM模型 保密通信 蒙特-卡羅法 保密速率
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 物理層加密研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文內(nèi)容與章節(jié)安排10-12
• 2 應用層加密系統(tǒng)12-24
• 2.1 對稱密碼系統(tǒng)12-19
• 2.1.1 密鑰生成機制12-13
• 2.1.2 密鑰分發(fā)機制13-17
• 2.1.3 常用加密算法17-19
• 2.2 非對稱密碼系統(tǒng)19-24
• 2.2.1 公鑰加密機制19
• 2.2.2 常用加密算法19-22
• 2.2.3 數(shù)字簽名與哈希函數(shù)22-24
• 3 物理層加密系統(tǒng)24-44
• 3.1 研究概況24-27
• 3.2 預編碼實現(xiàn)方式27-32
• 3.2.1 MISOME模型下實現(xiàn)27-28
• 3.2.2 MIMOME模型下實現(xiàn)28-31
• 3.2.3 多接收者多竊聽者模型31-32
• 3.3 人工噪聲實現(xiàn)方式32-37
• 3.3.1 MISOME模型下實現(xiàn)32-34
• 3.3.2 MIMOME模型下實現(xiàn)34-35
• 3.3.3 自適應功率分配35-37
• 3.4 中繼傳播實現(xiàn)方式37-44
• 3.4.1 解碼前傳實現(xiàn)38-40
• 3.4.2 放大前傳實現(xiàn)40-42
• 3.4.3 合作干擾機實現(xiàn)42-44
• 4 隨機相位實現(xiàn)44-63
• 4.1 通信框圖與系統(tǒng)模型44-46
• 4.2 OFDM調(diào)制與誤差估計46-48
• 4.3 隨機相位生成及幅度控制48-53
• 4.3.1 發(fā)送端天線數(shù)為2情況50
• 4.3.2 發(fā)送端信號相關(guān)性分析50-51
• 4.3.3 不同信道類型及相位選擇下平均發(fā)送功率分析51-53
• 4.4 發(fā)送端功率最小約束下保密速率分析53-56
• 4.4.1 16QAM輸入55-56
• 4.4.2 理想高斯輸入56
• 4.5 保密速率最大約束下發(fā)送端功率分析56-58
• 4.5.1 人工噪聲實現(xiàn)下保密速率分析57-58
• 4.6 數(shù)值分析58-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況68-70
• 致謝70-72

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本文編號：1010872