基于Wyner竊聽信道模型,建立了光碼分多址系統(tǒng)（OCDMA）的竊聽信道模型,并利用"信道容量"和"安全泄露因子"作為指標來定量地評估系統(tǒng)的傳輸性能和安全性�；诖�,本文分析了地址碼的互相關(guān)特性對OCDMA系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明:地址碼的互相關(guān)特性對OCDMA系統(tǒng)性能有著重要的影響,采用互相關(guān)性更好的地址碼能夠提高系統(tǒng)的傳輸性能和安全性;增加地址碼的碼字長度以及使用二維地址碼或者雙極性地址碼都有利于改善系統(tǒng)的傳輸性能和安全性。 

【文章來源】：光電子·激光. 2020,31(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

合法信道容量隨互相關(guān)值(歸一化)的關(guān)系圖

圖2 合法信道容量隨互相關(guān)值(歸一化)的關(guān)系圖根據(jù)圖2、3,可以發(fā)現(xiàn):隨著地址碼互相關(guān)值的不斷增大,合法信道的信道容量不斷減小,而安全泄露因子卻在不斷增大,這表明系統(tǒng)的傳輸性能和安全性水平都在不斷降低。究其原因,由于隨著互相關(guān)值的增大,合法信道中的噪聲(MAI、PB和SB)將會增大,而用戶信號不變,導(dǎo)致合法用戶Bob的信噪比降低,誤碼率增大,因此,合法信道的信道容量將會減小。對于竊聽信道來說,用戶信號和噪聲都會隨著互相關(guān)值的增大而增大,但信號的增大倍數(shù)更大,導(dǎo)致竊聽者Eve的信噪比增大,誤碼率降低。因此,竊聽信道的信道容量和系統(tǒng)的安全泄露因子都將會增大,即系統(tǒng)的物理層安全性水平降低。也就是說,為了使得OCDMA系統(tǒng)的傳輸性能和安全性水平更好,需要尋找互相關(guān)特性更好的地址碼�；ハ嚓P(guān)特性主要與地址碼的碼字類型和碼字長度等參數(shù)有關(guān),我們將進一步對這兩個參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響進行分析。

然后,以Gold碼為例,我們研究了碼字長度對OCDMA系統(tǒng)性能的影響,分別得到了合法信道容量以及安全泄露因子隨碼字長度(或移位寄存器)的變化關(guān)系曲線,如圖4、5所示�？梢园l(fā)現(xiàn):隨著碼字長度(或移位寄存器級數(shù))增加,合法信道的信道容量會不斷增大到最大值,而安全泄露因子會不斷降低到最小值,即系統(tǒng)的傳輸性能和安全性水平都會隨著碼字長度的增加而提高。究其原因,隨著碼字長度的增加,Gold碼字間的互相關(guān)值不斷減小,合法信道中噪聲(MAI、PB和SB)也將會減小,因此,合法信道中信噪比以及信道容量也都將會增大;但對于竊聽信道來說,噪聲(MAI、PB和SB)減小的同時,用戶信號也將不斷減小且比例更大,因此,竊聽信道的信道容量和安全泄露因子將隨著碼長的增大而減小。圖5 安全泄露因子隨碼長的變化關(guān)系曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]相干擴時光碼分多址系統(tǒng)的物理層安全性研究[J]. 譚業(yè)騰,蒲濤,項鵬,方濤,焦海松,朱華濤.  量子電子學(xué)報. 2018(01)
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本文編號：3522938