NO.1 论文简介
无线通信因其广播信道的天然特性,面临被窃听的风险。针对无人机组网通信系统的物理层安全问题,考虑无人机平台因体积和功耗等因素信号处理能力受限,提出了一种适应无人机平台的新型人工噪声生成与抑制方法。发射端以期望信号作为参考,利用过去信号分段中符号的相位信息构建当前信号分段的乘性人工噪声;将过去的信号分段以不同权重叠加,构成当前信号分段的加性人工噪声。授权接收端通过相位补偿和差分操作分别抑制乘性和加性人工噪声。两种人工噪声既可以联合设计也可以独立设计,根据不同的信道环境选择合适的人工噪声波形。理论分析和仿真表明该方法生成和抑制人工噪声的算法复杂度低,能有效恶化窃听信道的信噪比,提升系统安全容量,实现物理层安全通信。本方法同样能应用于其他节点处理能力受限的大规模组网系统,为其提供物理层安全传输手段。
NO.2 主要贡献
(1)提出了一种面向无人平台的人工噪声生成方法。首先,利用过去信号分段中符号的相位信息构建当前信号分段的乘性人工噪声;然后,将过去的信号分段以不同权重叠加,构成当前信号分段的加性人工噪声。
图1 无人机组网无线通信系统
NO.3 研究结论
针对无人机组网通信遭受恶意窃听的问题,本文提出了一种适用于单天线无人机平台的人工噪声波形生成方法,以增强无人机通信系统的抗窃听能力。利用过去信号分段中符号相位信息构建乘性人工噪声,将过去信号分段以不同权重叠加构建加性人工噪声。相应地,接收机可以通过相位补偿和差分操作来抑制人工噪声。这两种人工噪声既可以联合设计也可以独立设计,根据不同的信道环境选择合适的人工噪声波形。本方法不仅适用于无人机组网系统,也可以为节点处理能力受限的大规模组网系统提供物理层安全传输手段。
NO.4 论文资助
国家自然科学基金(62071094)
NO.5 团队介绍
图3 研究团队介绍
电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室-同时同频收发技术研究中心,在同时同频干扰抑制方向研究积累20年,研究历程如图4所示。以探索性、创新性无线通信抗干扰关键技术研究为主,面向国家前沿、军用和民用通信体制,开展原型机验证和产品开发。团队在同时同频全双工、阵列级同时收发、主动式电磁频谱伞罩等方向的理论研究和工程实践能力业界领先。
近年来承担国家自然科学基金重点项目、“863”重大项目、国家科技重大专项、华为公司项目等科研项目30余项;发表论文80余篇,其中SCI检索40余篇;授权国家发明专利60余项;获得国家科技进步二等奖、国家科技发明二等奖、国防技术发明二等奖、四川省技术发明一等奖。
图4 电子科技大学科研团队同时同频干扰抑制研究历程·引用格式·
林朗, 赵宏志, 邵士海, 唐友喜. 面向无人平台的新型人工噪声生成与抑制(2024) [J/OL]. 西安电子科技大学学报, [2024-09-03]. https://doi.org/10.19665/j.issn1001-2400.20240803
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https://link.cnki.net/doi/10.19665/j.issn1001-2400.20240803
编辑:许瀚樱
校对:杨 薇
审核:牛姗姗
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