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一种基于扩频序列加权的干扰抑制跳空物理层安全通信系统 预览
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作者 郭志军 董国英 +1 位作者 洪涛 赵伟杰 《制导与引信》 2018年第1期51-56,共6页
为了解决基于分布式天线的跳空物理层安全通信技术中敌对方在窃听通信信息的同时发射干扰信号干扰合法用户正常通信的问题,提出了一种基于扩频序列的加权跳空发射方案,发射机加权系数和跳空图案不仅与收发天线之间的信道信息相关,而且... 为了解决基于分布式天线的跳空物理层安全通信技术中敌对方在窃听通信信息的同时发射干扰信号干扰合法用户正常通信的问题,提出了一种基于扩频序列的加权跳空发射方案,发射机加权系数和跳空图案不仅与收发天线之间的信道信息相关,而且与通信双发约定的扩频序列有关。在敌对方发射干扰信号的情况下,期望接收机仍然可以按跳空图案加权累积相关解调接收信号。仿真结果表明:在跳空天线数目足够的条件下对于干扰信号具有一定的抑制效果,是一种在实际电子对抗环境中更具有现实意义的跳空物理层安全通信技术。 展开更多
关键词 无线通信 物理层安全 跳空 干扰抑制
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基于空域信道跳变抗干扰DOA估计方法
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作者 郭素霞 李翔宇 +2 位作者 金梁 刘璐 季新生 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第7期899-912,共14页
针对信源与干扰来波方向接近时,传统子空间估计方法 "秩亏"导致DOA失效的问题,通过引入可控的人工跳空信道及跳空图案,使信源在一个码元周期内的等效空域信道动态变化,以加大信源和干扰的信道特征差异,从而有效规避干扰的影响,解决了... 针对信源与干扰来波方向接近时,传统子空间估计方法 "秩亏"导致DOA失效的问题,通过引入可控的人工跳空信道及跳空图案,使信源在一个码元周期内的等效空域信道动态变化,以加大信源和干扰的信道特征差异,从而有效规避干扰的影响,解决了信源和干扰DOA估计的分辨问题.由于N次跳变可等效地在空域衍生出N对虚拟阵列,因此可成倍扩展虚拟阵列数及子空间维度,提高了DOA估计的分辨性能.仿真结果验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 抗干扰 DOA估计 空域跳变 跳空图案 虚拟阵列
发射聚焦式的多天线跳空安全通信技术 预览 被引量:4
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作者 俱莹 殷勤业 +1 位作者 陈媛 杨骞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期22-26,52共6页
为了提高无线通信的安全保密性,针对前向训练模式下的0/1式跳空技术训练机制和跳空图案泄露后存在的泄密问题,以及权值反馈型的0/1式跳空技术信息反馈造成的实时性和可靠性不高的问题,提出了一种发射聚焦式的跳空收发技术。该技术由合... 为了提高无线通信的安全保密性,针对前向训练模式下的0/1式跳空技术训练机制和跳空图案泄露后存在的泄密问题,以及权值反馈型的0/1式跳空技术信息反馈造成的实时性和可靠性不高的问题,提出了一种发射聚焦式的跳空收发技术。该技术由合法接收用户发射训练信号,发射端通过相关检测和处理,加载信息后使信号原路返回并在合法接收用户的发射天线处同相叠加,从而使能量聚焦于合法接收用户处,合法接收用户无需信息交换过程即可正确接收信息,而窃听者则因快速切换天线形成的空间信道迅速变化难以解调信号。仿真结果表明,在-15dB的低信噪比下,合法接收用户的误符号率低于10-2,而窃听者的误符号率随着信噪比的变化始终很高,维持在0.75左右,说明该技术既保证了合法接收用户的通信质量,又使窃听者无法正确接收和截获信息。 展开更多
关键词 无线通信 安全通信 跳空 发射聚焦 训练
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隐藏有限字符特性的跳空安全传输方法 预览 被引量:2
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作者 崔波 刘璐 +1 位作者 李翔宇 金梁 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期940-947,共8页
针对无线数字通信系统,从信息论角度推导了一个保障物理层安全传输的充分条件,并提出了一种隐藏有限字符特性的跳空安全传输方法.首先,在有限字符输入系统中,多天线窃听者具有离散有噪无损信道(Discrete Noisy Lossless Channel,DNLC... 针对无线数字通信系统,从信息论角度推导了一个保障物理层安全传输的充分条件,并提出了一种隐藏有限字符特性的跳空安全传输方法.首先,在有限字符输入系统中,多天线窃听者具有离散有噪无损信道(Discrete Noisy Lossless Channel,DNLC)结构,可以恢复保密信号,致使人工噪声方法失效,因此破坏窃听者的DNLC结构是保证系统传输安全的一个充分条件.然后,利用无线信道特征的多样性和独特性,提出一种基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统的跳空安全传输方法,在传输信息的过程中随机切换收发天线并发送空域干扰,可以隐藏保密信号的有限字符特性并破坏窃听者的DNLC结构.最后,理论分析和仿真结果表明了该安全方法的有效性. 展开更多
关键词 无线物理层安全 有限字符 跳空 离散有噪无损信道 多输入多输出多天线窃听者
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分布式多天线跳空收发技术(Ⅱ)——权值反馈型反向训练模式下的0/1式跳空技术 预览 被引量:9
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作者 殷勤业 张建国 +3 位作者 郑通兴 穆鹏程 王勃 董柳青 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1-5,11共6页
针对正向训练模式下的0/1式跳空技术在跳空图案泄露后存在的安全隐患,提出了权值反馈型反向训练模式下的0/1式跳空技术。该技术在发射方和目标用户均使用多天线,双方采用反向训练技术,使目标用户获得与正向训练模式下一致的权值,而侦听... 针对正向训练模式下的0/1式跳空技术在跳空图案泄露后存在的安全隐患,提出了权值反馈型反向训练模式下的0/1式跳空技术。该技术在发射方和目标用户均使用多天线,双方采用反向训练技术,使目标用户获得与正向训练模式下一致的权值,而侦听方即使窃取了跳空图案,但由于无线信道的差异性,仍然无法正确解调,这一点完全不同于传统跳频扩频方案。反向训练技术以从根源上解决无线通信安全问题为出发点,充分利用无线信号丰富的时空谱资源,保证了物理层安全传输。仿真结果表明,在跳空图案和反馈权值都泄露的情况下,侦听方的误符号率始终极高,根本无法侦听信息。 展开更多
关键词 无线通信 物理层安全 多天线 无线信道 跳空 时空谱 跳频扩频
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一种基于天线虚拟运动的跳空扩频调制方法 预览 被引量:8
6
作者 洪涛 宋茂忠 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期 481-485,共5页
为了加强无线通信物理层的传输安全,提出了一种基于天线虚拟运动的跳空扩频调制信号,采用天线的切换发射仿真天线运动,并且天线的切换方式由扩频码控制。利用天线开关函数产生的谐波分量构成一个空间扩频信号,这样发射的扩频信号不仅与... 为了加强无线通信物理层的传输安全,提出了一种基于天线虚拟运动的跳空扩频调制信号,采用天线的切换发射仿真天线运动,并且天线的切换方式由扩频码控制。利用天线开关函数产生的谐波分量构成一个空间扩频信号,这样发射的扩频信号不仅与发射信号使用的扩频码有关,而且与接收机相对于发射机的空间方位信息有关,是一种多天线跳空方式产生的扩频信号。最后给出了跳空扩频信号的频谱扩展性能、自相关性能、互相关性能、安全性能和多用户的通信性能,仿真结果表明跳空扩频信号为信息提供了一种更加安全的无线传输方法。 展开更多
关键词 扩频调制 安全通信 虚拟运动 跳空
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一种基于信道容量的跳空图案设计方法 预览
7
作者 申强 徐家品 《电子科技》 2017年第5期80-82,206共4页
在多天线物理层安全通信中,跳空图案起到了至关重要的作用。针对传统跳空图案随机的不足,文中提出了一种生成跳空图案的新方法。通过多天线反向训练技术获得信道参数后,结合天线发射中天线数目大于发射链路模块的实际情况,再用WF(W... 在多天线物理层安全通信中,跳空图案起到了至关重要的作用。针对传统跳空图案随机的不足,文中提出了一种生成跳空图案的新方法。通过多天线反向训练技术获得信道参数后,结合天线发射中天线数目大于发射链路模块的实际情况,再用WF(Water Filling)算法选择出使信道容量最大的、发射最优的发射天线从而生成跳空图案。由于训练过程中只进行一次反向训练,安全性能相对较高。仿真结果表明,在新的跳空图案下,信道容量相对较高,窃听方的误码率很高,可以达到防侦听的能力。 展开更多
关键词 物理层安全 多天线跳空通信 跳空图案 信道容量
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基于概率分布的跳空图案生成方案 预览
8
作者 刘辉 徐家品 《无线电工程》 2017年第5期23-26,共4页
多天线跳空是一种重要的无线物理层安全技术,跳空图案是收发双方选择天线进行跳空通信的依据。提出了一种具有一定概率分布的跳空图案的产生方法:通过基于频分复用的高效双向信道训练,在获得知信道特征的同时获得信道误码率;将信道误... 多天线跳空是一种重要的无线物理层安全技术,跳空图案是收发双方选择天线进行跳空通信的依据。提出了一种具有一定概率分布的跳空图案的产生方法:通过基于频分复用的高效双向信道训练,在获得知信道特征的同时获得信道误码率;将信道误码率映射为信道使用概率,以此为基础对伪随机序列进行概率调整,从而生成具有一定概率分布的跳空图案。仿真结果表明,新的跳空图案能够在保证系统安全性的同时提高了系统误码性能。 展开更多
关键词 物理层安全 多天线跳空 概率分布 跳空图案
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基于单向训练预补偿的双向跳空方法研究 预览
9
作者 陈燕 杨雪梅 徐家品 《电子科技》 2017年第5期131-134,146共5页
为进一步解决传统0/1式跳空系统的物理层安全问题,安全通信的单向限制,同时提高系统训练效率,提出了一种基于单向训练预补偿的双向0/1式跳空方法。通信双方只需要通过一次单向训练,获取信道信息,利用此信道信息设计通信双方的预... 为进一步解决传统0/1式跳空系统的物理层安全问题,安全通信的单向限制,同时提高系统训练效率,提出了一种基于单向训练预补偿的双向0/1式跳空方法。通信双方只需要通过一次单向训练,获取信道信息,利用此信道信息设计通信双方的预补偿系数,并对发射信号进行预补偿。接收方使用初始接收权值就可以对信号进行正确接收。最后计算出接收方和窃听方的接收信噪比和误比特率,并与预补偿反向训练0/1式跳空方法(BTM—PC)进行比较。理论分析和实验仿真表明,该方法能够有效地保障系统双向通信的安全性,提升系统的训练效率,同时在不降低合法用户的接收性能的情况下。提升系统的防窃听能力。 展开更多
关键词 双向安全通信 0/1式跳空 预补偿 物理层安全
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一种改进的预补偿反向训练0/1式跳空技术方法 预览 被引量:3
10
作者 李桃 徐家品 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期1558-1561,共4页
为了进一步改善目标用户的系统复杂度和训练效率,提出了一种改进的预补偿反向训练方法。发射方通过反向训练获得信道特性参数,利用该参数设计补偿系数,并使用该系数对发送信号进行预补偿;目标用户不需要发射方反馈信道信息,也无须调整... 为了进一步改善目标用户的系统复杂度和训练效率,提出了一种改进的预补偿反向训练方法。发射方通过反向训练获得信道特性参数,利用该参数设计补偿系数,并使用该系数对发送信号进行预补偿;目标用户不需要发射方反馈信道信息,也无须调整接收权值。仿真结果表明,在不降低安全性和误比特率的情况下,该方法能够降低目标用户的系统复杂度,提高了训练效率。 展开更多
关键词 多天线跳空 物理层 无线通信 反向训练 改进的预补偿
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双向跳空通信系统的物理层安全方案 预览 被引量:2
11
作者 秦威 徐家品 李桃 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期263-274,共12页
为了保证双向无线通信物理层传输的安全,提出一种基于双向权值训练的多天线跳空方案.合法通信双方利用双向训练得到彼此之间互易且唯一的信道特性,根据跳空图案生成算法由信道特性生成一致的跳空图案,双方按此跳空图案切换天线来收... 为了保证双向无线通信物理层传输的安全,提出一种基于双向权值训练的多天线跳空方案.合法通信双方利用双向训练得到彼此之间互易且唯一的信道特性,根据跳空图案生成算法由信道特性生成一致的跳空图案,双方按此跳空图案切换天线来收发信息.传统的“反向训练”的是通过隐藏发送方跟窃听方的信道特性,使窃听方无法正确地加权接收信息,从而达到信息保密的目的;其默认的是接收方单纯接收,如果接收方发送信息则安全得不到保障,而该方案是利用合法双方共有的天线切换方式来保证通信的安全.引出一种空频复用的训练方式,能够在保证准确性的同时大大提高权值训练效率.仿真结果表明,所提出的安全方案可以在双向通信中使得窃听方保持较高的误比特率,具有较好的防侦听能力. 展开更多
关键词 物理层安全 多天线跳空 双向权值训练 双向通信安全
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一种基于零陷导向随机跳空的物理层安全方法 预览 被引量:3
12
作者 张少军 金梁 +1 位作者 黄开枝 钟州 《信息工程大学学报》 2014年第5期557-563,共7页
使用跳空可以解决基于人工噪声的物理层安全方法信号空间分布恒定、易被窃听的问题,但是跳空图案泄露会导致系统安全性能失效。针对这一问题,提出一种基于零陷导向随机跳空的物理层安全方法。合法用户通过随机切换接收天线实现跳空,同... 使用跳空可以解决基于人工噪声的物理层安全方法信号空间分布恒定、易被窃听的问题,但是跳空图案泄露会导致系统安全性能失效。针对这一问题,提出一种基于零陷导向随机跳空的物理层安全方法。合法用户通过随机切换接收天线实现跳空,同时发送方通过波束成形对下一周期激活天线形成零陷,从而与合法用户实时约定跳空图案。由于主信道和窃听信道的差异性,窃听用户无法获取跳空图案。仿真结果表明,由于未知天线跳变规律,窃听者即使采用MUSIC-like方法进行窃听,仍无法实现干扰抑制,在BPSK调制方式下,其误码率接近0.5。 展开更多
关键词 物理层安全 随机跳空 零陷导向 保密协商
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分布式多天线跳空收发技术(I) 预览 被引量:15
13
作者 殷勤业 贾曙乔 +2 位作者 左莎琳 董柳青 尹诗媛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-6,42共7页
为了解决无线通信中的安全保密性问题,针对传统的跳频扩频方案存在的技术实现上的困难和无线频谱资源匮乏的矛盾,对信号能量在空间的分布进行了研究,结果表明:在多天线收发数字无线通信中,各处的信号空谱是不同的,这说明无线通信... 为了解决无线通信中的安全保密性问题,针对传统的跳频扩频方案存在的技术实现上的困难和无线频谱资源匮乏的矛盾,对信号能量在空间的分布进行了研究,结果表明:在多天线收发数字无线通信中,各处的信号空谱是不同的,这说明无线通信不仅有频谱资源还有更为丰富的空谱资源。据此,提出一种分布式多天线跳空收发方案——0/1式跳空技术。该技术利用发端跳空图案,通过训练得到收端多天线接收加权跳空图案,从而无需确知收发两端的阵列流型,也无需求解复杂的多径信道,就能得到规整的星座图。仿真实验验证了0/1跳空收发技术方案的优越性和安全保密性。 展开更多
关键词 无线通信 空谱 跳空技术 多天线 跳频扩频 安全保密性
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物理层安全的信号子空间人工噪声跳空方法 预览 被引量:1
14
作者 赵刘可 金梁 马克明 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第2期172-180,共9页
现有人工噪声方法发送保密信号时在合法信道零空间内加入人工噪声以降低被截获概率,但当窃听者天线数不少于发送者时,该方法失效,针对这一问题,文中提出一种物理层安全的信号子空间人工噪声跳空方法.发送者随机选择信号子空间传输保密信... 现有人工噪声方法发送保密信号时在合法信道零空间内加入人工噪声以降低被截获概率,但当窃听者天线数不少于发送者时,该方法失效,针对这一问题,文中提出一种物理层安全的信号子空间人工噪声跳空方法.发送者随机选择信号子空间传输保密信号,并叠加人工噪声,合法接收者根据跳空图样选择相应信号子空间接收保密信号,并利用收发双方约定的噪声信息去除其中叠加的人工噪声,解调出保密信息,窃听者未知跳空图样和噪声信息,无法找到信号子空间和去除保密信号中的人工噪声,不能解调出保密信息.仿真结果表明,合法接收者SNR损失小于3dB,在QPSK调制方式下窃听者误符号率接近0.75. 展开更多
关键词 物理层安全 跳空 人工噪声 信号子空间
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一种基于天线阵列冗余的跳空物理层安全方法 预览 被引量:1
15
作者 赵刘可 王雪明 +1 位作者 罗文宇 金梁 《信息工程大学学报》 2013年第4期415-422,共8页
当窃听者天线数不少于发送者时,基于信道零空间人工噪声的物理层安全方法将失效。针对这一问题,提出了一种基于天线阵列冗余的跳空物理层安全方法。该方法将人工噪声和跳空相结合,每次发射信号时发送者通过跳空图样快速切换信道,同... 当窃听者天线数不少于发送者时,基于信道零空间人工噪声的物理层安全方法将失效。针对这一问题,提出了一种基于天线阵列冗余的跳空物理层安全方法。该方法将人工噪声和跳空相结合,每次发射信号时发送者通过跳空图样快速切换信道,同时在相应信道的零空间内加人工噪声,接收者根据跳空图样选择相应信道接收解调,而窃听者接收信号-9人工噪声叠加在一起无法解调。仿真结果表明,当接收端使用不少于两根天线接收时,采用文章方法可使窃听者的误比特率接近0.5,而合法接收者不受影响。 展开更多
关键词 物理层安全 跳空 阵列冗余 MIMO
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提升MIMO信道容量的空时跳变去相关方法 预览
16
作者 郭素霞 金梁 季新生 《信息工程大学学报》 2017年第3期262-266,共5页
从提升空域信道差异角度出发,提出一种空时跳变去信道相关性的方法。该方法在不同子信道上叠加不同的动态变化的“人工信道”,通过提升子信道差异达到去信道相关的目的。仿真结果表明,在收发相关矩阵相关系数和信噪比为16d B时,结合注... 从提升空域信道差异角度出发,提出一种空时跳变去信道相关性的方法。该方法在不同子信道上叠加不同的动态变化的“人工信道”,通过提升子信道差异达到去信道相关的目的。仿真结果表明,在收发相关矩阵相关系数和信噪比为16d B时,结合注水功率分配方案,文章方法可提升MIMO信道容量1.4倍。 展开更多
关键词 空时跳变 人工信道 等效信道 相关系数
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一种改进型的多天线加权跳空保密通信技术 预览 被引量:2
17
作者 朱磊 徐家品 《无线电工程》 2016年第5期80-84,共5页
多天线阵列随机加权方法和人工噪声方法可以在物理层保障无线通信的安全。但是,当窃听者天线数大于等于发送者时,窃听者就有可能通过Music-like窃取信号。针对此问题,提出了一种改进的多天线阵列加权方法。该方法是通过阵列加权方法和... 多天线阵列随机加权方法和人工噪声方法可以在物理层保障无线通信的安全。但是,当窃听者天线数大于等于发送者时,窃听者就有可能通过Music-like窃取信号。针对此问题,提出了一种改进的多天线阵列加权方法。该方法是通过阵列加权方法和跳空技术相结合,接收者根据生成的跳空图案选择相应信道接收解调,而窃听者没有跳空图案所以不能解调出信号,即使窃听者知道跳空图案,但他不能消除零空间内的人工噪声,窃听者仍然没有办法得到正确的发送信息。仿真结果显示,该方法是一种有效的物理层保密通信方法。 展开更多
关键词 物理层安全 跳空图案 阵列 加权
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