無線通信已逐步邁進5G時代。5G使萬物互聯(lián)成為可能的同時也給信息安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。近年來,物理層安全方法在信息安全的研究中開始扮演著越來越重要的角色。與傳統(tǒng)基于密鑰交換的加密機制不同,物理層安全利用無線信道的固有屬性來保證信息安全傳輸。定向調(diào)制（Directional Modulation,DM）技術(shù)以其可以定向地發(fā)送保密信息確保信息安全而備受關(guān)注。但以傳統(tǒng)相控陣（Phased-array,PA）為核心的DM技術(shù)只能在方位上確保信息安全,而在距離維上無法增強系統(tǒng)安全性。頻控陣（Frequency Diverse Array,FDA）的出現(xiàn)有效地解決了這個問題。頻控陣以其能夠產(chǎn)生同時具有方位和距離相關(guān)性的波束方向圖,在雷達(dá)、物理層安全通信等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用。本文以頻控陣DM技術(shù)為核心在物理層安全通信領(lǐng)域開展了相關(guān)的理論研究,具體研究內(nèi)容如下:（1）提出了衰落信道中基于頻控陣的物理層安全通信方案:衰落是無線信道的一種固有特性,在衰落信道中開展頻控陣物理層安全的研究具有重要意義。針對頻控陣相關(guān)研究中接收信號時變性的問題,本文提出了一種接收信號處理方法,這種方法能夠有效地解決接收信號的時... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 物理層安全的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于信息論的物理層安全
        1.2.2 基于信號處理的物理層安全
    1.3 本文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第二章 基礎(chǔ)理論及相關(guān)研究
    2.1 引言
    2.2 竊聽信道和物理層安全基礎(chǔ)
    2.3 安全性能指標(biāo)
        2.3.1 安全速率/容量
        2.3.2 安全中斷概率
        2.3.3 安全吞吐量
    2.4 人工噪聲技術(shù)
    2.5 定向調(diào)制及其在物理層安全中的應(yīng)用
        2.5.1 信道模型
        2.5.2 仿真結(jié)果及分析
    2.6 頻控陣基本原理
    2.7 矩母函數(shù)及其在通信中的應(yīng)用
    2.8 本章小結(jié)
第三章 瑞利衰落信道中基于頻控陣的物理層安全通信
    3.1 引言
    3.2 信道模型
        3.2.1 接收信號處理
        3.2.2 信道模型描述
    3.3 安全容量
        3.3.1 準(zhǔn)備工作
        3.3.2 平均安全容量分析
        3.3.3 平均安全容量漸近分析
    3.4 安全中斷性能
        3.4.1 非零安全容量概率分析
        3.4.2 安全中斷概率分析
        3.4.3 安全中斷概率漸近分析
    3.5 仿真結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于人工噪聲協(xié)助的頻控陣物理層安全通信
    4.1 引言
    4.2 信道模型
    4.3 平均安全容量
    4.4 安全中斷性能
        4.4.1 竊聽區(qū)域分析
        4.4.2 非零安全容量概率分析
        4.4.3 安全中斷概率分析
    4.5 安全吞吐量分析
    4.6 仿真結(jié)果及分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 基于頻控陣DF中繼的SWIPT物理層安全通信
    5.1 引言
    5.2 總體信道模型
    5.3 時隙轉(zhuǎn)換(TS)中繼方案
        5.3.1 TS方案系統(tǒng)描述
        5.3.2 TS方案遍歷安全容量
    5.4 功率分割(PS)中繼方案
        5.4.1 PS方案系統(tǒng)描述
        5.4.2 PS方案遍歷安全容量
    5.5 仿真結(jié)果及分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 基于頻控陣偽裝欺騙的物理層安全通信
    6.1 引言
    6.2 信道模型
    6.3 安全性能
        6.3.1 平均安全速率分析
        6.3.2 連接中斷概率分析
        6.3.3 安全中斷概率分析
        6.3.4 安全吞吐量分析
    6.4 仿真結(jié)果及分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 未來研究工作展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]竊聽多天線的多用戶調(diào)度安全性能分析[J]. 馮友宏,岳雪峰,楊志,王啟蒙,李琦琦.  無線電通信技術(shù). 2018(03)
[2]頻控陣?yán)走_(dá):概念、原理與應(yīng)用[J]. 王文欽,邵懷宗,陳慧.  電子與信息學(xué)報. 2016(04)
[3]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)

博士論文
[1]未來無線通信中基于物理信道的安全技術(shù)研究[D]. 唐杰.電子科技大學(xué) 2018
[2]頻率分集陣列雷達(dá)運動目標(biāo)檢測方法研究[D]. 許京偉.西安電子科技大學(xué) 2015



本文編號：3593988