基于多天線的物理層安全通信技術(shù)的研究.pdf

1、無線通信技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于衛(wèi)星通信、微波通信、移動(dòng)通信等領(lǐng)域。它在給人類帶來便利的同時(shí)，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(hào)的覆蓋范圍內(nèi)，任何接收機(jī)都可以監(jiān)聽或插入傳輸過程。而現(xiàn)有的國內(nèi)外研究安全通信的文獻(xiàn)大都集中于上層的技術(shù)，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(diǎn)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(shè)計(jì)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(jī)接收信號(hào)的最低信噪比和竊聽接收機(jī)接收信號(hào)的最大信噪比的優(yōu)化準(zhǔn)則，得出了一組最優(yōu)的天線權(quán)系數(shù)和人工噪聲參數(shù)。仿真結(jié)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(shí)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(diào)制方法研究的基礎(chǔ)上，分別給出了基于同相位中心和異相位中心的方向調(diào)制安全通信方法。方向調(diào)制技術(shù)區(qū)

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