低截获概率无线通信关键技术研究

发布时间：2024-03-25 02:59

　　随着无线通信技术的快速发展,无线移动网络已逐步成为人们日常生活不可或缺的一部分。人们越来越多地选择无线网络传输信息(包括如:财务信息、个人身份信息和医疗信息等私密和敏感的信息),这也给未来无线通信系统的安全性提出了更高的要求。一方面,无线信道的广播特性导致无线传输更容易被非法截获或攻击;另一方面,现有基于密钥的应用层加密技术无法应对针对无线物理层的新型攻击(如:信号捕获、特征提取、电磁干扰等)。因此,如何根据无线通信的特点设计更加安全的通信方式就成为未来无线通信系统亟待解决的问题。低截获概率通信是一种更为全面的无线安全保障技术。它根据无线信号的实际传播特征,利用编码、调制和波形设计等物理层技术来保障通信信号、信号特征以及信息内容的安全。具体来讲,它包含了三个层面的研究内容:1)防止通信信号被发现,即信号隐蔽;2)防止通信信号特征被提取,即特征隐藏;3)防止通信信息被窃听,即信息隐匿。本文研究低截获概率通信中信号隐蔽和信息隐匿两个方面的关键技术,即隐蔽通信与物理层安全,在保障通信安全的同时,提高通信系统的容量。主要研究内容包括以下四个部分:第一个部分针对加性高斯白噪声信道,从信息论的角度...

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 低截获概率通信关键技术
        1.2.1 隐蔽通信
        1.2.2 物理层安全
    1.3 隐蔽通信研究现状
        1.3.1 隐蔽通信信息论基础
        1.3.2 常速率隐蔽通信实现方法
        1.3.3 隐蔽通信资源优化方法
    1.4 物理层安全研究现状
        1.4.1 物理层安全信息论基础
        1.4.2 物理层安全增强方法
    1.5 研究意义与动机
    1.6 本文主要内容与结构安排
        1.6.1 主要内容及创新点
        1.6.2 论文的结构安排
第二章 基于全变分约束的隐蔽通信渐近容量分析
    2.1 引言
    2.2 系统模型
    2.3 渐近容量分析
        2.3.1 主要结论
        2.3.2 正定理证明
        2.3.3 逆定理证明
    2.4 数值结果及分析
    2.5 本章小结
第三章 基于中继信道不确定性的隐蔽通信可达速率分析
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 检测性能分析
    3.4 可达速率分析
    3.5 数值结果
    3.6 本章小结
第四章 基于博弈论的隐蔽通信功率控制策略
    4.1 引言
    4.2 单跳网络中的隐蔽通信功率控制策略
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 功率门限博弈
        4.2.3 贝叶斯博弈
        4.2.4 数值结果
    4.3 两跳网络中的隐蔽通信功率控制策略
        4.3.1 系统模型
        4.3.2 常速率隐蔽通信可达性分析
        4.3.3 带有干扰机的功率门限博弈
        4.3.4 数值结果
    4.4 本章小结
第五章 基于跳滤波器的物理层安全容量分析
    5.1 引言
    5.2 系统模型
    5.3 物理层安全容量分析
        5.3.1 主信道容量
        5.3.2 窃听信道容量
    5.4 数值结果
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3938431