基于方向調(diào)制技術(shù)的物理層安全通信信號綜合算法研究
發(fā)布時間:2020-08-22 15:37
【摘要】:隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展,無線通信技術(shù)在越來越多的行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。由于無線傳輸媒介開放性的特點,無線通信中信息安全逐漸成為人們關(guān)注的熱點。傳統(tǒng)的基于上層加密技術(shù)的安全方案由于受量子計算、云計算等技術(shù)的發(fā)展受到越來越多的挑戰(zhàn),近年來利用無線通信系統(tǒng)自身的特點實現(xiàn)無線通信信息在物理層安全傳輸?shù)奈锢韺影踩ㄐ偶夹g(shù)受到學(xué)者們的廣泛重視。方向調(diào)制技術(shù)是利用無線通信系統(tǒng)中多天線空間調(diào)制能力實現(xiàn)通信信息在物理層安全傳輸;谙嗫仃嚨姆较蛘{(diào)制信號綜合算法實質(zhì)是一個單目標(biāo)多約束的優(yōu)化問題滿足不同通信應(yīng)用場景性能需求,如安全性能、發(fā)射機的功率利用率、輻射信號方向圖等。本文提出了一種半數(shù)值半解析的基于自適應(yīng)迭代傅里葉的方向調(diào)制信號綜合算法,以傅里葉解析變換對為基礎(chǔ)(解析法),反復(fù)迭代讓相控陣陣列的輻射方向圖函數(shù)去逼近期望的目標(biāo)函數(shù)(數(shù)值法),但這種半解析半數(shù)值的方案在通信場景中性能要求一定的條件下得不到發(fā)射機加權(quán)值的最優(yōu)解。本文針對上述問題提出了一種基于凸優(yōu)化的方向調(diào)制信號綜合算法,將方向調(diào)制技術(shù)關(guān)鍵參數(shù)與范數(shù)相結(jié)合進行凸優(yōu)化約束轉(zhuǎn)化得到陣元加權(quán)值的最優(yōu)解,解決不同通信場景下方向調(diào)制發(fā)射機的設(shè)計問題。仿真結(jié)果表明本文提出的算法與現(xiàn)有的方向調(diào)制信號綜合算法相比,能夠顯著的提高方向調(diào)制信號發(fā)射機的性能。
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TN918
【圖文】:
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 即空間方位與接收信號的星座圖相關(guān)聯(lián):期望方向上,接收信號星座圖與信號相同,信號信息能夠被解調(diào)器正確地解調(diào);非期望方向上,由于不同信號幅度、相位信息發(fā)生畸變,星座圖跟期望方向已大不相同,竊聽者難以我們將具備這一特性的信號被稱為方向調(diào)制信號。圖 1.2 對比了傳統(tǒng)數(shù)字號的信號發(fā)生過程以及在不同接收方位上接收信號星座圖的差異。由圖可的調(diào)制過程在天線發(fā)射前完成然后通過載波進行信號傳輸,而方向調(diào)制信勵發(fā)射天線,改變天線發(fā)射端的結(jié)構(gòu),完成信號的調(diào)制過程;傳統(tǒng)數(shù)字信期望方向上接收信號的相位信息與發(fā)射信號相位信息均相同,而方向調(diào)制上接收信號相位信息與發(fā)射信號一致,在非期望方向上接收信號發(fā)生了幅度星座圖大不相同,這種實現(xiàn)了接收信號幅度相位變化與接收方位信息相關(guān)調(diào)制技術(shù)的核心。
率利用率;相比于文獻[35]中的解析類算法,本過程中的優(yōu)化問題自適應(yīng)的逼近最優(yōu)的信息主瓣能;相比于文獻[36]中的迭代傅里葉算法,本文射機功率得到了更優(yōu)的主瓣范圍內(nèi)信息波束寬度號綜合算法,本文提出的基于迭代傅里葉變換的迭代過程中設(shè)立目標(biāo)函數(shù)確保安全性能)與解析遠區(qū)場覆蓋優(yōu)化功率利用率)。一次傅里葉變換得到陣元激勵的局限性。2.2 節(jié)解析方向調(diào)制信號綜合算法,并解釋了算法各步算法的合理性。向調(diào)制技術(shù)模型
生學(xué)位論文 第二章 基于自適應(yīng)傅里葉變安全性能。這也是迭代程序建立優(yōu)化問題中約束 g新的目標(biāo)方向圖 ( )if 。(1)根據(jù) C7,C8 和 C9 步束 g2,g1 和 g3。(2)每迭代 20 次在幅度方向圖主瓣個加權(quán)因子 0 1 ,目的是降低2Q 個取樣點目的,過程如圖 2.3(a)所示。需要注意的是步驟位角寬度,兩者結(jié)合使用優(yōu)化式(2.4)中的目標(biāo)函迭代程序是否結(jié)束。迭代程序結(jié)束的條件:一是歐,即主瓣和旁瓣的安全性能已達到要求的條件下確是迭代的次數(shù)達到最大的迭代次數(shù),即滿足約束的離主瓣寬度。
本文編號:2800847
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TN918
【圖文】:
南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 即空間方位與接收信號的星座圖相關(guān)聯(lián):期望方向上,接收信號星座圖與信號相同,信號信息能夠被解調(diào)器正確地解調(diào);非期望方向上,由于不同信號幅度、相位信息發(fā)生畸變,星座圖跟期望方向已大不相同,竊聽者難以我們將具備這一特性的信號被稱為方向調(diào)制信號。圖 1.2 對比了傳統(tǒng)數(shù)字號的信號發(fā)生過程以及在不同接收方位上接收信號星座圖的差異。由圖可的調(diào)制過程在天線發(fā)射前完成然后通過載波進行信號傳輸,而方向調(diào)制信勵發(fā)射天線,改變天線發(fā)射端的結(jié)構(gòu),完成信號的調(diào)制過程;傳統(tǒng)數(shù)字信期望方向上接收信號的相位信息與發(fā)射信號相位信息均相同,而方向調(diào)制上接收信號相位信息與發(fā)射信號一致,在非期望方向上接收信號發(fā)生了幅度星座圖大不相同,這種實現(xiàn)了接收信號幅度相位變化與接收方位信息相關(guān)調(diào)制技術(shù)的核心。
率利用率;相比于文獻[35]中的解析類算法,本過程中的優(yōu)化問題自適應(yīng)的逼近最優(yōu)的信息主瓣能;相比于文獻[36]中的迭代傅里葉算法,本文射機功率得到了更優(yōu)的主瓣范圍內(nèi)信息波束寬度號綜合算法,本文提出的基于迭代傅里葉變換的迭代過程中設(shè)立目標(biāo)函數(shù)確保安全性能)與解析遠區(qū)場覆蓋優(yōu)化功率利用率)。一次傅里葉變換得到陣元激勵的局限性。2.2 節(jié)解析方向調(diào)制信號綜合算法,并解釋了算法各步算法的合理性。向調(diào)制技術(shù)模型
生學(xué)位論文 第二章 基于自適應(yīng)傅里葉變安全性能。這也是迭代程序建立優(yōu)化問題中約束 g新的目標(biāo)方向圖 ( )if 。(1)根據(jù) C7,C8 和 C9 步束 g2,g1 和 g3。(2)每迭代 20 次在幅度方向圖主瓣個加權(quán)因子 0 1 ,目的是降低2Q 個取樣點目的,過程如圖 2.3(a)所示。需要注意的是步驟位角寬度,兩者結(jié)合使用優(yōu)化式(2.4)中的目標(biāo)函迭代程序是否結(jié)束。迭代程序結(jié)束的條件:一是歐,即主瓣和旁瓣的安全性能已達到要求的條件下確是迭代的次數(shù)達到最大的迭代次數(shù),即滿足約束的離主瓣寬度。
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 黃開枝;洪穎;羅文宇;林勝斌;;基于演化博弈機制的物理層安全協(xié)作方法[J];電子與信息學(xué)報;2015年01期
2 洪濤;宋茂忠;劉渝;;一種基于方向調(diào)制的雙波束擴頻安全通信系統(tǒng)[J];電子與信息學(xué)報;2011年10期
3 宋茂忠;洪濤;陳林;;發(fā)射方向調(diào)制信號的多波束調(diào)制技術(shù)[J];武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2008年01期
本文編號:2800847
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