基于物理層的未來無線增強(qiáng)安全通信研究.pdf

1、未來無線通信系統(tǒng)(5G)提出了高速傳輸、快速接入、好的用戶體驗和高安全的需求，傳統(tǒng)的安全措施已無法滿足要求。物理層安全新技術(shù)從無線通信的本質(zhì)出發(fā)，充分利用無線信道特性，把通信的安全技術(shù)和通信的可靠技術(shù)聯(lián)合起來考慮。在5G系統(tǒng)中通過充分利用5G物理層新技術(shù)結(jié)合物理層安全信號設(shè)計，實現(xiàn)高安全傳輸、并滿足快速接入的需求。MIMO-OFDM是4G的核心技術(shù)，在未來5G通信中的Massive MIMO中，MIMO-OFDM依然是基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)

2、，空間調(diào)制技術(shù)是MIMO技術(shù)的一個重要分支，其能夠完全的避免的多根天線同時發(fā)射信號時產(chǎn)生的信道間干擾和發(fā)射天線需要同步的問題，顯著提高頻率利用率，也將未來MIMO技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。論文在這些物理層傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了物理層安全信號設(shè)計，并在USRP上開始了實驗驗證。
　　首先，本文針對Wyner提出的實現(xiàn)“無條件秘密通信”的兩個步驟，設(shè)計了MIMO優(yōu)勢信道建立和安全編碼聯(lián)合的實現(xiàn)方案，首先通過SVD分解的波束成形方案充分地利

3、用了無線信道的隨機(jī)性使得合法用戶優(yōu)勢信道得以建立，再設(shè)計了基于回彈函數(shù)來構(gòu)造的安全編碼進(jìn)一步增大竊聽者的誤碼率。然后，本文針對MIMO技術(shù)中的空間調(diào)制技術(shù)，嘗試采用傳統(tǒng)的密碼技術(shù)對發(fā)射符號進(jìn)行選擇，實現(xiàn)跨層的安全傳輸方案，接著通過研究空間調(diào)制技術(shù)的特殊性，提出同時對發(fā)射符號和發(fā)射天線序號跨層，通過仿真驗證了其可行性，并從原理上分析了其可行性。最后，本文在詳細(xì)討論了OFDM加密跨層安全傳輸技術(shù)，通過USRP開展了實驗驗證，成功驗證了其可行