一种适用于单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法，设单天线包括一个信号发送端、一个信号接收端和非法偷听端，信号发送端和偷听端进行点对点的直接扩频通信，非法偷听端对发送端的信号进行偷听，基于波形设计的物理层安全通信方法中，发送端首先对偷听端的信道信息进行自适应判断，并分别针对已知偷听端信道的情况和未知偷听端信道的情况对发送端的扩频通信波形进行优化。本发明专利技术通过的两种偷听者信道假设下的扩频波形设计方案可以有效的弱化非法偷听者的接收，增强合法通信双方的通信安全性，并同时具有易于实现，计算复杂度低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种适用于单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法。
技术介绍
移动通信和卫星通信与光线通信一起，并称为现代通信技术中的三大新兴通信手段。在现今阶段，无线通信已经得到了广泛的普及，在无线通信领域，最主要的技术指标主要有有效性和可靠性。然而，随着信息化演进的逐渐深入，人们对于自身信息的安全性的需求也越发的重视起来。传统的通信安全性主要依赖与通信网络上层的加密和认证算法实现，加密算法主要利用特定运算的复杂性，如数论中的RSA源于整数因数分解问题和DSA源于离散对数问题。加解密的具体操作主要由两个部分组成，即算法和密钥。密钥是用于进行加密和解密的秘密参数，通常仅为合法通信双方所知。按照密钥分配管理方式的不同，可以把加密分为对称加密算法和非对称加密算法两种。但是在无线通信中，现有的加密算法面临着如下的挑战：对称加密算法的密钥分配管理问题和非对称加密算法的计算复杂问题。除此之外，现有的加密算法的安全理论基础为计算复杂性理论，即对某些特定问题的求解需要占用大量的资源，因而达到规定时间内的破解不可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法，其特征在于：设单天线包括一个信号发送端、一个信号接收端和非法偷听端，信号发送端和偷听端进行点对点的直接扩频通信，非法偷听端对发送端的信号进行偷听，基于波形设计的物理层安全通信方法中，发送端首先对偷听端的信道信息进行自适应判断，并分别针对已知偷听端信道的情况和未知偷听端信道的情况对发送端的扩频通信波形进行优化：S1:判断偷听端的信道信息进行自适应判断：S1a:若发送端已知偷听端的信道信息，则采用基于信道特性的单天线波形设计方法优化发送端发送波形和功率实现保密通信；S1b:若发送端未知偷听端的信道信息，则采用基于人工噪声的波形设计方法方式...

【技术特征摘要】
1.一种适用于单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法，其特征在于：设单天线包括一个信号发送端、一个信号接收端和非法偷听端，信号发送端和偷听端进行点对点的直接扩频通信，非法偷听端对发送端的信号进行偷听，基于波形设计的物理层安全通信方法中，发送端首先对偷听端的信道信息进行自适应判断，并分别针对已知偷听端信道的情况和未知偷听端信道的情况对发送端的扩频通信波形进行优化：S1:判断偷听端的信道信息进行自适应判断：S1a:若发送端已知偷听端的信道信息，则采用基于信道特性的单天线波形设计方法优化发送端发送波形和功率实现保密通信；S1b:若发送端未知偷听端的信道信息，则采用基于人工噪声的波形设计方法方式优化发送端的发送波形和功率实现保密通信。2.根据权利要求1所述的单天线系统的基于波形设计的物理层安全通信方法，其特征还在于，在已知偷听端信道信息的情况下，基于信道特性的单天线波形设计方法包括以下步骤：S1：对信号发送端和信号接收端之间的信道进行估计：发送端和接收端通过导频信号训练方式估计信道信息Hb，并假设偷听端的信道信息He为发送端获知...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，遆光宇，刘倩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21