基于多天線的物理層安全通信技術的研究.pdf

1、無線通信技術現(xiàn)已經廣泛的應用于衛(wèi)星通信、微波通信、移動通信等領域。它在給人類帶來便利的同時，由于其傳播信道的開放性使得安全傳輸問題變得越來越突出。信號的覆蓋范圍內，任何接收機都可以監(jiān)聽或插入傳輸過程。而現(xiàn)有的國內外研究安全通信的文獻大都集中于上層的技術，對物理層的研究相對較少。本文從無線通信中電波在物理層的傳輸特點出發(fā)，從根源上尋求解決無線通信的安全方法。主要工作如下：
　　1.基于接收端和發(fā)送端的波束形成方法，提出了一種基于信噪

2、比的聯(lián)合人工噪聲波束形成的安全通信方法，設計了聯(lián)合人工噪聲的發(fā)射系統(tǒng)模型。通過限定期望接收機接收信號的最低信噪比和竊聽接收機接收信號的最大信噪比的優(yōu)化準則，得出了一組最優(yōu)的天線權系數(shù)和人工噪聲參數(shù)。仿真結果表明，波束形成所得到的系統(tǒng)方向圖具有良好的方向性，同時在通信性能方面，具有良好的抗截獲能力。
　　2.在對同相位中心和異相位中心方向調制方法研究的基礎上，分別給出了基于同相位中心和異相位中心的方向調制安全通信方法。方向調制技術區(qū)

3、分了不同方向輻射的調制信號，使竊聽接收機方向產生幅度和相位畸變的信號，而期望接收機方向產生正確的信號星座圖。仿真驗證表明，采用方向調制技術，削弱了竊聽接收機的竊取有用信息的能力，達到了通信安全的目的。
　　3.基于天線虛擬運動的基本原理，提出了一種圓環(huán)陣天線虛擬運動的安全通信方法。該方法用一組擴頻碼序列來控制天線的隨機切換方式，應用天線周期性的快速切換產生的諧波分量，構成被擴頻碼和二維方向信息同時調制的擴頻信號。此外，區(qū)別于之前研