一种基于随机子载波选择的方向调制精准无线传输方案制造技术

本发明专利技术公开了一种基于随机子载波选择OFDM的方向调制精准无线传输方案，运用OFDM技术，基站端随机选择不同频率增量对应的子载波，将期望信号上变频后经天线阵列发射。接收机端对接收到的信号下变频后进行采样得到接收信号序列，并进行离散傅里叶变换，通过能量检测，从而恢复信息。借助相位对齐/波束成形和人工噪声处理技术，通过相位对齐技术(Phase alignment，PAL)，对期望信号的初始相位进行设计，使得仅期望接收机能获得有用信息；同时设计正交人工噪声，污染窃听机对有用信息的窃取。本发明专利技术与传统方向调制相比，打破仅能发射角度依赖性波束的局限，能实现距离‑方位角依赖性波束的安全精准无线传输，保证有用信息到达期望接收机的安全性能。

A directional modulation precise wireless transmission scheme based on random subcarrier selection

The invention discloses a random sub carrier selection in the direction of OFDM modulation precision wireless transmission scheme based on the use of OFDM technology, sub carrier base station selecting different frequency increment corresponding to the expected signal frequency after transmitting antenna array. The receiver receives the received signal sequence and receives the signal sequence after the down conversion of the received signal, and carries out the discrete Fourier transform, and then restores the information through energy detection. By means of phase alignment / beamforming and artificial noise processing techniques by phase alignment technology (Phase alignment, PAL), the design of the initial phase of the desired signal, the receiver can only expect to get useful information; at the same time, orthogonal design of artificial noise, useful information on the theft of pollution eavesdropping machine. Compared with the traditional direction of the invention can only break modulation, emission angle dependent beam limitation, can realize distance azimuth angle dependence of beam safety accurate wireless transmission, ensure the useful information to safety performance expectations of the receiver.

【技术实现步骤摘要】
一种基于随机子载波选择的方向调制精准无线传输方案
本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种基于随机子载波选择OFDM的方向调制精准无线传输方案。
技术介绍
近年来，无线通信物理层安全问题引起了学术界和工业界的广泛关注，方向调制作为一种有效的物理层传输技术，与传统波束成形相比，其基本思想是通过波束成形和人工噪声等处理手段，在期望方向，接收到的信号的星座图与基带信号保持一致，而在其他窃听方向接收的有用信号被噪声严重污染以致误码性能恶化。总的来说，目前无线通信方向调制技术的实现方法主要有两种：第一种是采用射频端元器件组合来实现，比如通过改变反射器的有效长度和散射特性获得方向调制信号的幅度和相位，然而该方案受限于有限RF前端，系统实现的灵活性有限，且设计复杂度高、成本高昂；另一种侧重于基带信号的算法设计来实现，该方案优势在基带实现DM技术，有效降低设计复杂度，优势更加明显。许多已有的方向调制系统主要是利用相控阵来实现，通过设计波束成形向量，将信号的波束对准期望方向，由于考虑到安全性能，目前大多数的关于DM技术的研究均是假设期望接收机与窃听接收机位于不同的方向角，分别从两种场景设计DM系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于随机子载波选择OFDM的方向调制精准无线传输方案，其特征在于：在方向调制的基础上，运用OFDM技术，基站端随机选择不同频率增量对应的子载波将期望信号上变频后经天线阵列发射。接收机端对接收到的信号下变频后进行采样处理，并将得到的接收信号序列进行离散傅里叶变换，利用能量检测法能到所选择的频点并从中恢复出有用信息。借助相位对齐/波束成形和人工噪声处理手段，通过PAL技术，对发射的期望信号的初始相位进行设计，带有期望接收机的方向角和距离信息，从而仅期望接收机能获得有用信息，与此同时设计正交人工噪声，对非期望区域的窃听机进行噪声污染，恶化窃听性能。具体过程包括：S1.利用天线阵列，运用OFDM技...

【技术特征摘要】
1.一种基于随机子载波选择OFDM的方向调制精准无线传输方案，其特征在于：在方向调制的基础上，运用OFDM技术，基站端随机选择不同频率增量对应的子载波将期望信号上变频后经天线阵列发射。接收机端对接收到的信号下变频后进行采样处理，并将得到的接收信号序列进行离散傅里叶变换，利用能量检测法能到所选择的频点并从中恢复出有用信息。借助相位对齐/波束成形和人工噪声处理手段，通过PAL技术，对发射的期望信号的初始相位进行设计，带有期望接收机的方向角和距离信息，从而仅期望接收机能获得有用信息，与此同时设计正交人工噪声，对非期望区域的窃听机进行噪声污染，恶化窃听性能。具体过程包括：S1.利用天线阵列，运用OFDM技术，通过随机选择子载波的方式对期望信号进行上变频处理后发射出去，之后期望接收机对接收的信号下变频采样，得到离散信号序列并进行离散傅里叶变换，通过能量检测法检测出信号的子载波频点分布；S2.借助相位对齐/波束成形和人工噪声处理手段：通过相位对齐，发射机端设计的初始相位带有期望接收机的距离和方位角信息，使得期望接收机的导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：束锋，吴肖敏，许正文，胡锦松，周小波，朱伟，桂林卿，余海，
申请(专利权)人：南京理工大学，中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32