基于最小信息泄漏的线性随机化实现物理层安全传输

为设计实用物理层安全传输机制,给出了线性随机化预处理模型。该模型指出,基于无线信道的特征差异,恰当地设计加性和乘性随机化模块可以为合法用户提供信道优势。从信息理论安全角度论证了加性随机化权值和乘性随机化权值具有最小信息泄漏时应满足的最佳分布。最后提出一种随机子载波参考安全传输机制对乘性随机化权值的优化设计进行了实例化分析。     

轮胎滑水特性的CFD分析

以205/50R16子午线轮胎为研究对象,建立带有纵向花纹沟的轮胎有限元模型(FEM)和计算流体动力学(CFD)模型。基于流固耦合的FEM模拟轮胎滑水产生的过程,采用重整规化群和流体体积组分方法的CFD模型得到轮胎接地区域内的水膜流场分布。两种模型计算结果对比表明,CFD模型能够用来分析胎面微花纹沟内流体流动特性。随着水膜厚度的增大,轮胎受到的流体压力也变大,容易出现滑水现象。     

超宽带系统的功率谱密度限制问题研究

目前,民用的超宽带(UWB)系统需要满足功率谱密度限制,这不仅大大限制了UWB系统的通信距离和通信速率,且难以保证UWB信号的电磁兼容性能,导致UWB系统迟迟无法得到推广应用。针对该问题,本文给出了不满足功率谱密度限制的扩展超宽带(EUWB)系统的4种潜在应用策略,并指出了它们的优势和存在的问题,为UWB技术未来的发展和应用提供了一种新的思路。     

基于无线信道参数的物理层安全密钥容量

利用无线信道参数提取物理层安全密钥时,密钥容量受加性噪声、信道测量时差、终端移动速度、采样周期和采样点数等因素影响。针对这一问题,该文在均匀散射环境中利用单输入单输出无线信道定量分析密钥容量,推导了密钥容量的闭式解以确定最佳采样周期的约束条件。仿真分析表明该结论同样适用于非均匀散射环境,同时验证将物理层密钥提取技术应用于无线通信系统的可行性。     

面向物理层安全的一种打孔极化编码方法

为了解决物理层安全编码中安全性和可靠性之间的矛盾和提高保密速率,该文提出一种基于打孔极化码的安全编码方法。根据信道极化理论,该方法将私密信息位映射到合法者正常接收而窃听者无法译码的特定逻辑信道输入位,保证私密信息可靠且安全传输。然后,通过分析极化码的校验关系树,利用3个参数表征输出节点对私密信息位的影响,再按照影响程度大小确定打孔位置。理论分析与仿真结果表明,该方法保证私密信息传输安全性和可靠性的同时,提高了私密信息传输的有效性。     

基于安全极化码的密钥协商方法

针对密钥协商过程中的信息泄露问题,该文综合考虑信息协商和隐私放大提出了基于安全极化码(SPC)的密钥协商方法,打通了从量化误比特率(QBER)条件到密钥中断概率(SKOP)需求的桥梁。首先,将QBER建模为加性高斯白噪声(AWGN)信道的传输误比特率(TBER),进而将QBER优势转化为AWGN信道优势;然后,利用高斯近似计算出各极化子信道的传输错误概率,并进一步推导出安全极化码的译码误比特率上下界;最后,根据密钥中断概率阈值利用遗传算法构造出合适的安全极化码实现密钥协商。仿真结果表明,该文所提的密钥协商方法能够满足设计的密钥中断概率需求,且具有比低密度奇偶校验(LDPC)码更高的密钥协商效率。     

面向物联网准静态信道的中继协作密钥生成方法

针对物联网准静态信道下密钥生成速率低的问题,该文提出一种基于中继节点协作的密钥生成方法。首先,通信双方通过信道估计获得直达信道和部分中继信道信息;然后,中继节点采用网络编码技术参与协作,使得通信双方获取全部中继信道信息;最后,通信双方在直达信道上进行密钥协商,利用直达信道信息、中继信道信息与协商信息共同生成相同的密钥。安全性分析表明该方法能够提高可达密钥速率,并且随着信噪比的提高,可达密钥速率呈线性增长,趋于最优值。蒙特卡洛仿真验证了理论分析的结果,并得出了增加中继节点数量、选取信道变化幅度大的中继节点,可以进一步提高可达密钥速率。     

CDMA系统基于四阶累积量的DOA估计

提出一种在 CDMA 系统中使用四阶累积量解相干 DOA 估计的算法。该算法不仅能消除多径干扰,且与二阶 MUSIC 算法相比能更有效抑制空间色噪声,提高估计精度,且算法计算量不大,可以实时处理和实现。通过计算机仿真,证明在低信道比色噪声环境下,该方法是有效的。     

一种抑制符号速率估计背景色噪声的非线性滤波算法

数字调制信号符号速率估计的依据是循环平稳理论,由于信号的符号速率就是其基本循环频率,因此可以通过提取信号非线性变换(例如循环自相关函数)的循环频率获知符号速率.但是,非线性变换不仅能产生对应于符号速率的正弦分量及其各次谐波,还会将信号自身转变成不利于谱线提取的连续有色噪声(其能量主要分布在低频部分).当观察数据长度有限时,自噪声对谱线提取的影响尤其明显.本文深入研究了数字调制信号非线性变换的频域特征,充分利用离散频率分量不同于连续噪声而在其邻域内突起的显著特点,提出一种能够有效抑制背景色噪声的非线性滤波算法.文中详尽的Monte Carlo仿真验证了算法的有效性.     

基于多输入多级递归软序列估计的PN码捕获算法

为了进一步改进递归软序列估计（RSSE）算法在低信噪比下的PN码捕获性能，文章提出了多输入多级递归软序列估计（MIMS-RSSE）算法。仿真结果显示，与RSSE算法相比，MIMS-RSSE算法在硬件复杂度增加不多的条件下，较显著地降低了系统对输入信噪比的要求。