基于人工噪聲輔助的VLC物理層安全技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-16 03:21
隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,用戶數(shù)量迅速增加,用戶的安全性能越來(lái)越難保障。目前,通信安全技術(shù)主要基于高復(fù)雜度的上層加密技術(shù)。近年來(lái)移動(dòng)設(shè)備計(jì)算能力不斷增強(qiáng),基于計(jì)算量的上層加密方法存在可攻破的缺陷。物理層安全技術(shù)運(yùn)算復(fù)雜度低,并且理論上可以完全保護(hù)用戶信息安全。物理層安全技術(shù)提供了防止信息被竊聽的第一道防線,將成為解決通信安全問(wèn)題的重要方法?梢姽馔ㄐ牛╒isible Light Communications,VLC)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶通信和照明,是未來(lái)綠色通信的重要場(chǎng)景。由于光不能透過(guò)墻面進(jìn)行傳播,因此光在室內(nèi)具有天然的安全性。但是當(dāng)竊聽者位于LED的覆蓋范圍內(nèi),竊聽者會(huì)竊聽到光的直射信號(hào)。并且光會(huì)在墻面發(fā)生反射,竊聽者會(huì)竊聽到反射光信號(hào)。因此,本文針對(duì)VLC物理層安全問(wèn)題展開了研究。無(wú)線通信中,時(shí)延是服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)的重要指標(biāo),F(xiàn)有的物理層安全技術(shù)研究多數(shù)停留在物理層,沒(méi)有從鏈路層角度考慮統(tǒng)計(jì)時(shí)延QoS要求。有效容量反映了在滿足統(tǒng)計(jì)時(shí)延QoS約束下,網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能。因此本文研究了保證統(tǒng)計(jì)時(shí)延QoS要求并且保證用戶信息安全傳輸?shù)陌踩行萘。本文主?..
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
上行VLC系
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文24值的運(yùn)算。n1由散粒噪聲和熱噪聲組成,γ是PD的響應(yīng)度。hlos是合法用戶和相應(yīng)PD之間的信道增益。hsi是一次反射后人工噪聲的總信道增益,包括墻面和天花板反射信號(hào)的信道增益。Mod.LEDdrivecircuitLEDPDPhotoelectricconversionDemod.SignalextrationAuxiliaryreceiverUserLEDLEDdrivecircuitMod.EvePDPhotoelectricconversionDemod.Demod.UserEveTransceiverNon-losChannelLosChannelLosChannel圖3.2VLC-SIC方案框圖輔助鏈路信號(hào)可以如下表示:auxaa2Yhnn······································(3.6)上式中n2是僅由收發(fā)器產(chǎn)生的熱噪聲。n2噪聲的方差為22n,ha是光信道增益,是一個(gè)已知參數(shù),用的是室內(nèi)光信增益的估值。在這種情況下,全雙工收發(fā)器的傳統(tǒng)鏈路和輔助鏈路的信號(hào)模型可以表示如下s120lossinuseraahPhPsnRhnn······························(3.7)其中s0lossinahPhPMh。以上本章構(gòu)建了合法用戶的鏈路。對(duì)于竊聽者,當(dāng)考慮到人工噪聲時(shí),竊聽者接收到合法用戶的信號(hào)和LED陣列的人工噪聲。因此,竊聽者接收到的信號(hào)可以表示為:--easnonlosusernlosaaYPhsPhnn····················(3.8)上式中hnon-los為合法用戶信號(hào)經(jīng)過(guò)四面墻和天花板反射后的光信道增益之和。hlos-a是LED發(fā)送的直射人工噪聲的信道增益。n是高斯白噪聲,由散粒噪聲和熱噪聲組成。為了進(jìn)行對(duì)比,本章中分析了LED不發(fā)送人工噪聲的情況。FD收發(fā)器的LED陣列不發(fā)送人工噪聲時(shí),PD接收到的信號(hào)可以表示如下:PDslosuser
竊聽者的
本文編號(hào):2919434
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
上行VLC系
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文24值的運(yùn)算。n1由散粒噪聲和熱噪聲組成,γ是PD的響應(yīng)度。hlos是合法用戶和相應(yīng)PD之間的信道增益。hsi是一次反射后人工噪聲的總信道增益,包括墻面和天花板反射信號(hào)的信道增益。Mod.LEDdrivecircuitLEDPDPhotoelectricconversionDemod.SignalextrationAuxiliaryreceiverUserLEDLEDdrivecircuitMod.EvePDPhotoelectricconversionDemod.Demod.UserEveTransceiverNon-losChannelLosChannelLosChannel圖3.2VLC-SIC方案框圖輔助鏈路信號(hào)可以如下表示:auxaa2Yhnn······································(3.6)上式中n2是僅由收發(fā)器產(chǎn)生的熱噪聲。n2噪聲的方差為22n,ha是光信道增益,是一個(gè)已知參數(shù),用的是室內(nèi)光信增益的估值。在這種情況下,全雙工收發(fā)器的傳統(tǒng)鏈路和輔助鏈路的信號(hào)模型可以表示如下s120lossinuseraahPhPsnRhnn······························(3.7)其中s0lossinahPhPMh。以上本章構(gòu)建了合法用戶的鏈路。對(duì)于竊聽者,當(dāng)考慮到人工噪聲時(shí),竊聽者接收到合法用戶的信號(hào)和LED陣列的人工噪聲。因此,竊聽者接收到的信號(hào)可以表示為:--easnonlosusernlosaaYPhsPhnn····················(3.8)上式中hnon-los為合法用戶信號(hào)經(jīng)過(guò)四面墻和天花板反射后的光信道增益之和。hlos-a是LED發(fā)送的直射人工噪聲的信道增益。n是高斯白噪聲,由散粒噪聲和熱噪聲組成。為了進(jìn)行對(duì)比,本章中分析了LED不發(fā)送人工噪聲的情況。FD收發(fā)器的LED陣列不發(fā)送人工噪聲時(shí),PD接收到的信號(hào)可以表示如下:PDslosuser
竊聽者的
本文編號(hào):2919434
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