【摘要】：在無線通信系統(tǒng)中,信道作為無線通信系統(tǒng)中收發(fā)端之間的物理媒介,其特性決定了無線通信系統(tǒng)的各種性能,如誤碼率、相關(guān)性等等,是無線通信系統(tǒng)至關(guān)重要的組成部分。由于電磁波在傳輸過程中會經(jīng)歷反射、散射和繞射等,并受到各種障礙物與收發(fā)端運(yùn)動的影響,為了達(dá)到人們對通信質(zhì)量的需求,優(yōu)化升級無線通信系統(tǒng)的前提是對于信道特性建模與估計(jì)展開研究。同時經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展使得人們對于通信服務(wù)質(zhì)量的要求日益提高,對數(shù)據(jù)傳輸速度的追求不斷提升,對場景的安全性要求也越來越高。在此背景下,物理層安全傳輸近年來成了無線通信領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。在幾何信道建模中,幾何模型的多樣化提高了研究難度,因此本文在三維球體信道模型的背景下研究Von Mise Fisher(VMF)分布,該分布表征了一大類方向性幾何特征分布,并用VMF分布擬合特定的分布,從而用一個統(tǒng)一分布模型模擬一大類幾何特征,簡化了工程應(yīng)用中的信道建模分析。在此基礎(chǔ)上,在安捷倫ADS軟件里設(shè)計(jì)理想基帶信號模塊和幾何建模衰落信道模塊,將理想基帶信號通過衰落信道模塊生成需要的基帶衰落信號,并分別用MATLAB軟件和頻譜分析儀進(jìn)行測試證實(shí)設(shè)計(jì)的有效性。信道參數(shù)估計(jì)是諸多通信模塊的先決條件,其中多普勒擴(kuò)展和信噪比表征了時變信道的特性,對于自適應(yīng)通信和切換之類應(yīng)用具有重要價(jià)值。因此本文從傳統(tǒng)電平通過率(level crossing rate,LCR)的分析出發(fā),對于雙采樣率(double sampling rate,DSR)聯(lián)合多普勒擴(kuò)展和信噪比估計(jì)的誤差作了解析分析和仿真分析,發(fā)現(xiàn)了采樣率選擇對于估計(jì)性能的影響規(guī)律,并得到了系統(tǒng)仿真設(shè)定下最優(yōu)的采樣率,仿真表明優(yōu)化后的估計(jì)器具有優(yōu)異的性能。當(dāng)前乃至未來的移動通信,信道的SCM(Spatial Channel Model)模型是一個通用模型,其也是當(dāng)前許多物理層安全研究所采用的信道模型。但是過去的物理層安全之密鑰方法通常假設(shè)時分雙工(Time Division Duplexing,TDD)下的信道互易,而我們的研究表明,嚴(yán)格的時變信道其系數(shù)不具備互易性。因此本文在嚴(yán)格時變信道中設(shè)計(jì)了一種物理層安全密鑰生成與加密方法,算法通過信道統(tǒng)計(jì)特征的提取并結(jié)合混沌函數(shù)生成密鑰,而后對明文數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。分析和仿真表明算法有效抵御竊聽者的竊聽,同時真實(shí)用戶的誤碼率性能保持不變。
【圖文】：

ADS信道設(shè)計(jì)圖

-0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.510-610-510-410-310-210-1PSDf圖 3-17 PSD 理論與仿真對比
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2616517