多径信道中方向调制通信安全技术研究

发布时间：2017-10-21 07:23

  本文关键词：多径信道中方向调制通信安全技术研究

  更多相关文章： 物理层安全 方向调制 多径信道 局部散射 稀疏阵列

【摘要】：近年来,随着通信技术的高速发展,无线通信在各个领域得到了广泛的应用,随之而来的通信安全问题也越来越受到重视。在传统通信技术中,智能天线为解决系统容量问题得到很好的应用,本论文将智能天线技术应用于无线通信的信息安全领域,使信息在传输过程中具有很好的保密性。论文研究表明此技术即使在多径衰落的无线通信环境中,仍然具有非常高的保密性能。论文的主要工作如下：论文首先介绍了基于相控阵技术的方向调制原理,并比较了方向调制与传统波束形成技术在传输过程中的安全性能。针对已有文献中的算法,提出改进算法提高效率和误码率性能。另外介绍了基于随机阵列的波束形成技术,并以此提出基于随机畸变的方向调制方案。与传统的固定畸变法相比,后者在期望方向附近有更窄的误码率零陷,在非期望方向有更稳定的误码率。其次,论文提出了方向调制对抗多径的方法。考虑存在有限多个平面波干扰时,基于自适应信号处理技术对调制过程中未知方向的干扰进行自适应对消,而对已知方向干扰进行固定旁瓣对消。仿真结果表明该算法有效解决了方向调制在多径信道下反射干扰的问题。第三,论文进一步分析了接收机附近存在本地散射时,散射因子对接收信号的统计特性的影响,以及此时方向调制的安全性能与散射因子之间的关系。与前面基于均匀线性阵列方向调制技术不同,论文最后研究了均匀稀疏阵列和非均匀阵列中的方向调制技术。由于稀疏阵列具有更窄的波束宽度,我们将其应用到方向调制中,并利用相应的算法解决了均匀稀疏阵列带来的误码率栅瓣问题。此外将最小冗余阵列应用于方向调制中,在利用更少的阵元和降低系统设计复杂度的情况下,实现优于相同阵元数目的标准阵列(ULA)的安全性能,而与等效孔径长度的标准阵列相比,两者具有可比拟的性能。
【关键词】：物理层安全 方向调制 多径信道 局部散射 稀疏阵列
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN918
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 研究背景及意义12-14
• 1.2 方向调制技术简介14-18
• 1.2.1 线性阵列波束形成基本原理14-18
• 1.2.2 方向调制信号18
• 1.3 实际通信系统中信道的物理特性分析18-21
• 1.3.1 基于智能天线的多径信道处理算法19-21
• 1.3.2 方向调制中的多径问题21
• 1.4 论文主要研究内容21-22
• 1.5 数学符号说明22-24
• 第二章 基于阵列天线的方向调制技术24-44
• 2.1 引言24
• 2.2 基于固定畸变的相控阵方向调制24-36
• 2.2.1 相控阵方向调制基本原理24-27
• 2.2.2 基于遗传算法求权值系数27-29
• 2.2.3 基于改进算法求权值系数29-31
• 2.2.4 仿真实验31-36
• 2.3 基于随机畸变的方向调制技术36-41
• 2.3.1 基于阵列冗余的波束形成技术36-39
• 2.3.2 基于随机畸变的方向调制39-40
• 2.3.3 仿真实验40-41
• 2.4 本章小结41-44
• 第三章 多径信道中方向调制抗干扰技术44-60
• 3.1 引言44
• 3.2 固定旁瓣相消器在多径干扰中的应用44-53
• 3.2.1 基于最小二乘误差的零点生成44-48
• 3.2.2 无畸变约束下的零点生成48-50
• 3.2.3 多平面波干扰时的旁瓣相消50-53
• 3.3 DM中自适应抗干扰的研究53-58
• 3.3.1 模型建立53-54
• 3.3.2 多约束下的自适应零陷生成54-55
• 3.3.3 仿真实验55-58
• 3.4 本章小结58-60
• 第四章 基于多径散射环境下的DM性能分析60-72
• 4.1 引言60
• 4.2 散射信道模型60-64
• 4.2.1 散射信号波达角特点60-63
• 4.2.2 散射造成的扩展角分析63-64
• 4.3 散射信道中的信号分析64-71
• 4.3.1 散射环境中的上行接收信号65-67
• 4.3.2 散射环境中的方向调制信号67-68
• 4.3.3 仿真实验68-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第五章 非标准阵列在方向调制中的应用72-90
• 5.1 引言72
• 5.2 均匀稀疏阵列的方向调制72-83
• 5.2.1 空间采样定理72-75
• 5.2.2 稀疏阵列的栅瓣问题75-78
• 5.2.3 基于波瓣图乘积法解决误码率栅瓣78-83
• 5.3 空域非均匀阵列的方向调制83-87
• 5.3.1 最小冗余阵列的定义83-84
• 5.3.2 MRLA的波束方向图84-86
• 5.3.3 基于MRLA的方向调制86-87
• 5.4 本章小结87-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 6.1 论文总结90-91
• 6.2 工作展望91-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-98
• 作者简介98

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙晶明;王殊;董燕;;基于压缩传感的稀疏多径信道估计[J];信息通信;2011年05期

2 曹晏波,吴强,李承恕;多径信道下基于等增益合并的盲多用户检测[J];铁道学报;2002年05期

3 王东昱;张欣;杨大成;;多径信道的盲序列检测[J];北京邮电大学学报;2007年01期

4 王鹏;郑剑峰;陈文华;冯正和;;室内多径信道的三维宽带多极化测量方法[J];电子测量与仪器学报;2010年08期

5 弓树宏;黄际英;赵小龙;;降雨环境中多径信道的包络概率密度函数[J];电子学报;2009年12期

6 孙腾;宋志群;张永杰;;基于稀疏多径信道的均衡技术分析[J];无线电工程;2011年12期

7 李明阳;柏鹏;王徐华;卢虎;苏兮;林晋福;;基于压缩感知的稀疏多径信道估计[J];系统工程与电子技术;2013年05期

8 宋荣方;矢量多径信道的衰落相关特性[J];南京邮电学院学报(自然科学版);2001年04期

9 郭经红,张官元,程时昕;多径信道的最佳小波波形[J];电子学报;2002年04期

10 牛志升,刘嵩,吴佑寿;基于多建筑阻挡概率的平流层多径信道模型[J];电子学报;2004年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 魏浩;郑宝玉;岳文静;;基于压缩感知的稀疏多径信道估计[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

2 李新苗;李有明;徐铁峰;;多径信道阶数的盲检测方法[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年

3 张刚强;童峰;;基于神经网络的水声多径信道均衡仿真研究[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 张洁寒;电离层多径信道均衡方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

2 吴红叶;多径信道中方向调制通信安全技术研究[D];东南大学;2015年

3 肖小潮;基于压缩感知的多径信道估计及其研究[D];南京邮电大学;2012年

4 陈先进;LTE动态多径信道模型的研究与实现[D];北京邮电大学;2012年

5 钟鑫;WOCDMA系统多径信道影响及抗多径效应方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

6 金艳;水声多径信道特性及抗多径盲均衡技术研究[D];西北工业大学;2003年

7 朱学生;多径信道条件下时跳脉冲无线电信号的设计[D];浙江大学;2006年

8 喻晓;MIMO-VLC通信系统多径信道特性研究[D];华东理工大学;2014年

9 朱鹏;基于压缩感知的无线多径信道估计算法的研究[D];安徽大学;2014年

，

本文编号：1072008