论文部分内容阅读
随着无线通信技术的发展,无线通信中的安全问题已成为制约其发展的重要因素。物理层安全通信技术是利用无线通信系统和无线信道自身的特性,通过信号的编码、调制和传输方式的设计来保障无线通信信息在物理层的安全传输。作为上层网络加密协议的补充,物理层安全的研究有助于应对传统信息加密方式所面临的挑战。本文利用快速切换天线产生的空间扩频特性,提出了一种新型的空间调制通信安全系统。区别于传统空间调制,空间域信息比特在调制符号周期内不再是控制激活单根天线,而是映射为一组天线的切换方式,通过多根天线的高速切换传输通信信息。天线的高速切换扩展了发射信号的带宽,使得信号频谱隐藏于背景噪声中,敌方难以探知并干扰期望接收机的正常通信。接收端根据收发双方约定的天线切换顺序采用相关接收的方法累积谐波信号恢复出原始的通信信息,在此基础上推导了系统的误码率和信道容量,仿真结果验证了推导的正确性。当窃听方获取了天线切换顺序时,提出了人工噪声辅助的快切换空间调制通信方案,在不影响期望接收方接收解调信号的条件下干扰窃听方的窃听,进一步保障了信息传输安全。仿真结果表明,本文研究的通信系统中所传输的通信信号具备低截获概率、低检测概率特性,人工噪声有效的干扰了窃听方的窃听,进一步提高了无线通信信号在物理层传输的安全。