隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,其安全問題日益嚴峻.物理層安全技術(shù)利用無線信號的內(nèi)在屬性建立安全機制,為增強無線通信安全提供了新思路.無線信道密鑰生成技術(shù)利用無線信道的互易性、隨機性和唯一性生成對稱密鑰;射頻指紋(Radio Frequency Fingerprint, RFF)識別技術(shù)借助寄生在無線信號中的射頻特征進行設(shè)備身份認證.但是,在接收到的信號中,無線信道和RFF混疊在一起,不利于密鑰生成和設(shè)備識別.無線信道與RFF的分離是物理層安全技術(shù)中需要解決的一個重要問題.本文研究了多徑傳輸環(huán)境下的RFF估計方法,提出了基于信道互易性(Channel Reciprocity based, CR)的RFF估計方法以及基于主路徑分解(Main Path Decomposition based, MPD)的RFF估計方法. CR方法利用無線信道的互易性獲取發(fā)射機RFF,可廣泛適用于單天線或多天線時分雙工系統(tǒng); MPD方法利用接收機的多天線優(yōu)勢,通過重構(gòu)信號子空間來獲取主路徑中包含的發(fā)射機RFF.仿真結(jié)果表明, CR方法可以在理想的高信噪比條件下獲得較好的估計性能, MPD方法可以從主路徑中分解得... 

【文章來源】：密碼學(xué)報. 2020年02期

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

TDD無線通信系統(tǒng)的雙向傳輸鏈路模型

王棟等:多徑傳輸環(huán)境下的射頻指紋估計方法2533基于主路徑分解的RFF估計方法在OFDM系統(tǒng)中,可以利用接收機的多天線優(yōu)勢,借助陣列信號處理算法,通過重構(gòu)信號子空間來獲取主路徑中的發(fā)射機RFF,將這種方法稱為基于主路徑分解的RFF估計方法,即MPD方法.3.1系統(tǒng)模型一個多天線OFDM系統(tǒng)的上行鏈路模型如圖2所示.其中,待識別設(shè)備Bob配置單個發(fā)射天線,檢測設(shè)備Alice的接收機配置一個均勻線陣,共計M個天線.圖2多天線OFDM系統(tǒng)的上行鏈路模型Figure2Uplinkmodelofmulti-antennaOFDMsystems使用一種恒包絡(luò)零幅自相關(guān)序列,Zadoff-Chu序列,來探測Bob發(fā)射機射頻電路的頻域特性.Zadoff-Chu序列是廣義啁啾相似(GeneralizedChirpLike,GCL)序列的一種特殊形式,如下x(n)=exp[j2πMzcNzc(n(n+1)/2+nqzc)],Nzc是奇數(shù)exp[j2πMzcNzc(n2/2+nqzc)],Nzc是偶數(shù)其中,n=0,1,···,Nzc1,Nzc是序列的長度,Mzc是與Nzc互質(zhì)的整數(shù),qzc是任意整數(shù).待識別設(shè)備Bob使用Zadoff-Chu序列調(diào)制待發(fā)送的導(dǎo)頻序列,經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換和離散傅里葉逆變換,時域OFDM信號可以表示為,s(n)=1√NcNc1∑k=0x(k)ej2πNckn其中,Nc是子載波數(shù)量,n=0,1,···,Nc1.對時域信號s(n)添加循環(huán)前綴(CyclicPrefix,CP),經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換可以得到時域模擬信號s′(n).s′(n)經(jīng)過射頻電路調(diào)制后,通過天饋系統(tǒng)發(fā)射.在發(fā)射機的模擬信號處理過程中,會向s′(n)引入發(fā)射機的RFF,得到stx(n).在時域上,發(fā)射機RFF的沖激響應(yīng)htx(n)與s′(n)是卷積關(guān)系,在頻域上,發(fā)射機RFF的頻率響應(yīng)Htx(k)與對應(yīng)的頻域信號X?

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2913472