物理層保密無線通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，除傳輸速率外，通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、移動設(shè)備的便捷性、無線鏈路的安全性今年來也受到越來越多的關(guān)注。常用物理層保密通信的實(shí)現(xiàn)方式包括:波束形成及預(yù)編碼方案、人工噪聲實(shí)現(xiàn)方案以及中繼傳播實(shí)現(xiàn)方式。另外、添加合作干擾機(jī)、應(yīng)用層加密算法與無線信道特性相結(jié)合、發(fā)送端天線選擇等方法也多有提及。本文針對多天線發(fā)送端單天線接收端模型，提出了一種全新的基于隨機(jī)相位的保密通信實(shí)現(xiàn)方案。
　　該方案借鑒傳統(tǒng)應(yīng)用層加密系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2、以及MISOME（發(fā)射端多天線-接收端單天線-竊聽端多天線）、MIMOME（發(fā)射端多天線-接收端多天線-竊聽端多天線）模型下常用物理層保密通信的實(shí)現(xiàn)方式，提出了一種基于MISO-OFDM模型發(fā)送端隨機(jī)相位實(shí)現(xiàn)方式。該方案通過隨機(jī)設(shè)定發(fā)射端多天線信號相位并調(diào)節(jié)相應(yīng)信號幅度從而增強(qiáng)發(fā)送端信號獨(dú)立性與隨機(jī)性以實(shí)現(xiàn)保密通信。首先、文章詳細(xì)闡述了16QAM輸入與高斯輸入下保密速率（正規(guī)信道與竊聽信道最大互信息差）與發(fā)射端天線數(shù)、正規(guī)信道與竊聽信道

3、相關(guān)系數(shù)以及正當(dāng)接收端信噪比之間的關(guān)系;另外，本文詳細(xì)論述并比較了靜態(tài)信道與隨機(jī)信道下固定相位以及隨機(jī)相位對發(fā)送功率的影響。最后，本文討論了該方案下發(fā)送功率最小化策略并就最小發(fā)送功率與最大發(fā)送功率下保密速率就行比較。
　　另外，本文就竊聽端誤碼率、不同信噪比及信道相關(guān)系數(shù)下保密速率，與人工噪聲實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了詳細(xì)比較。仿真結(jié)果表明本方案在信道相關(guān)較低時(shí)可實(shí)現(xiàn)與人工噪聲方式相當(dāng)?shù)恼`碼率;在信道相關(guān)較高時(shí)，隨機(jī)相位實(shí)現(xiàn)方式就保密速率而言