基于MIPv6的并发执行安全切换优化机制*

提出了一种并发执行的安全快速切换方案,通过引入无线共享密钥交换机制,由切换前接入路由器完成绑定更新。在切换前接入路由器的辅助下,并发执行认证、绑定更新和层2切换过程,较好地改善了绑定更新以及认证对切换的影响。建模分析表明,该机制可以在安全与切换效率上达到很好的折中。     

一种有限字符输入的线性预编码设计算法

针对有限字符输入下多输入多输出(MIMO)信道的互信息最大化问题,该文提出一种复杂度低的线性预编码算法。该算法根据水银/注水理论,融合基于均匀旋转的空时-线性星座预编码(Space-Time Linear Constellation Precoding,ST-LCP)矩阵的预编码方法和最大化最小输出向量信号间距的方法,从两者中选择互信息更高者用于预编码。然后,在基于均匀旋转的ST-LCP矩阵的预编码方法中,把MIMO信道的奇异值矩阵作为功率分配矩阵,并提出局部搜索和矩阵加幂两种改进措施。最后,利用有限字符集的对称性,进一步降低了互信息的计算复杂度。该算法在各种信道和信噪比条件下均能逼近互信息的理论最大值,并且减少甚至避免了搜索,计算复杂度大大下降。仿真结果验证了该算法的有效性。     

典型超宽带通信系统实现方案的应用场景分析

 目前虽然存在很多超宽带通信系统实现方案,但对这些方案的综合性能评价和应用场景分析方面的研究较少.本文介绍了超宽带技术的研究现状,分析了其潜在的应用场景,并给出了超宽带通信系统的实现方案模型.通过对超宽带通信系统中基带调制、抗多径处理、扩频和载波变频这四类技术的研究和应用场景分析,以通信速率、通信距离、实现复杂度和功耗为主要评价标准,给出了12种满足功率谱密度限制和6种不满足功率谱密度限制的典型超宽带通信系统实现方案的应用场景.这些研究对超宽带通信系统的优化设计和多元化发展具有重要意义.     

基于信道特征量化的自适应密钥生成方案设计简

针对现有基于信道特征量化的密钥生成方法无法同时保证生成密钥的强度与系统的有效性,表现为密钥熵率低或不一致率高的问题,提出了一种基于信道特征量化的自适应密钥生成方案,利用密钥速率的上界函数曲线近似实际曲线,在保证一致率的前提下提高信道特征的量化精度,增加生成密钥的熵率;在此基础上依据接收导频信号的信噪比选择生成密钥熵率较大的协商方案。仿真结果表明,利用所提方案生成密钥可以保证密钥强度与系统的有效性。     

时空DOA矩阵方法的分析与推广

本文在对时空DOA矩阵方法进行详细分析的基础上,提出了该方法的几种改进与推广形式.理论分析和仿真结果表明,时空DOA矩阵方法作为一种新的基于信号时空特征结构的高分辨率二维DOA估计方法,可以通过空时二维处理在时空域中衍生出大量虚拟阵元,因此对阵列结构的约束较松,能够根据需要灵活地派生出多种形式的阵列和相应的估计方法,并具有较强的抗噪能力和实用性.     

多层建筑室内无线网络的协作安全研究

多层建筑室内无线网络安全问题的特殊性,主要由其具有随机性、动态性和复杂性的空间拓扑结构所引起的。针对多层室内无线网络节点分布随机、空间结构复杂、损耗类型多样等特点,该文结合物理层安全与随机几何理论,对多层室内无线网络中的多节点协作安全传输展开研究。首先,基于多层泊松点过程对K层室内无线网络进行建模;在此基础上,将协作传输引入多层室内无线网络,并提出该网络的安全概率分析框架;随后,结合理论推导及仿真,分析了楼层总数、安全速率门限、用户所处楼层和各层发射功率配置等因素对多层室内无线网络安全性能的影响。最后,通过仿真验证了协作传输能够有效提高室内无线网络的安全性能。     

基于非理想信道状态信息的鲁棒安全发送方法

针对协方差信道状态信息(Channel State Information, CSI)不理想导致的通信系统安全性能恶化问题,该文提出一种鲁棒的人工噪声辅助的物理层安全发送方法。该方法基于非理想的协方差信道信息,对发送者的波束成形向量及人工噪声协方差进行联合优化设计,从而最大化系统的最差情况安全速率(Worst-Case Secrecy Rate, WCSR)。该功率受限的安全速率最大化问题是非凸的,采用半定松弛(SemiDefinite Relaxation, SDR)技术和Lagrange对偶理论将其转化为一系列的半定规划(SemiDefinite Program, SDP)问题进行求解。仿真结果表明,与现有方案相比,所提方法的安全性能有了明显的提升。     

基于多随机信号流的密钥生成方案

基于随机信号流的密钥生成方案会在合法发送方发送随机信号时泄露部分共享随机源信息导致密钥安全性和可达密钥速率较低。针对此问题,该文提出一种基于多随机信号流的密钥生成方案。首先,发送方利用信道互易性和上行导频估计下行信道,然后发送方在各天线上发送相互独立的随机信号流。由于窃听者难以准确估计所有随机信号流,因此难以窃取接收方每根天线接收到的叠加随机信号,而发送方则可根据估计的下行信道和自身发送的随机信号流计算出接收方各天线的接收信号。因此,可以将接收天线上的叠加随机信号作为共享随机源提取密钥。进一步地,该文还推导了该方案的可达密钥速率和共享随机源的互信息量表达式,并分析了两者间的关系以及对密钥安全性的影响。最后,通过仿真验证了该方案的有效性,仿真结果表明该方案能够有效降低窃听者观察到的共享随机源互信息,从而提升可达密钥速率及密钥安全性。     

物联网中一种抗大规模天线阵列窃听者的噪声注入方案

物联网中无线传输的安全难题是制约其发展的重要瓶颈,物联网终端受限的计算能力与硬件配置以及配备大规模天线阵列的窃听者给物理层安全技术带来了新的挑战。针对该问题,该文提出一种可对抗大规模天线阵列窃听者的轻量级噪声注入策略。首先,对所提出的噪声注入策略进行介绍,并分析了该策略的安全性;然后,基于该策略得到了系统吞吐量的闭式表达式,并对时隙分配系数和功率分配系数进行优化设计。理论和仿真结果表明,通过对物联网系统参数进行设计,所提出的噪声注入策略能够实现私密信息的安全传输。     

四种超宽带扩频方案的电磁兼容性能研究

由于保护距离有限,在满足功率谱密度限制的条件下超宽带信号仍然可能对其它通信系统产生一定的干扰。该文在直接序列扩频、跳时扩频、跳频扩频和线性调频扩频4种超宽带扩频信号通过AWGN信道时,推导了在超宽带扩频信号干扰下未扩频的其它通信系统误比特率的通用表达式,并通过蒙特卡罗仿真验证了理论推导的正确性。同时还给出了超宽带扩频信号通过IEEE 802.15.3a CM4信道时的仿真结果。这些结论为超宽带系统的电磁兼容性能评价和扩频方案选择提供了重要参考。