优文推荐 | 面向无人平台的新型人工噪声生成与抑制

文摘   科技   2024-09-29 11:52   陕西  


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

图2  信号处理流程图
(2)提出了一种低复杂度加性人工噪声和乘性人工噪声抑制方法。首先对相邻两个信号分段进行差分操作抑制加性人工噪声,然后通过相位补偿消除乘性人工噪声。理论分析了残余人工噪声功率,推导了无人机信噪比表达式,分析给出了本算法复杂度。
(3)从理论上分析了所提方法的安全性能。利用了合法接收端相比于窃听无人机的信噪比增益和安全可达速率分析了系统的安全性能,分析和数值仿真结果显示本方法能有效地防止窃听,增加系统安全性。

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


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

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
论文作者简介:
林   朗:女,博士研究生,研究方向为阵列级同时收发、无线通信抗干扰技术等。
赵宏志:男,教授,博士生导师,研究方向为阵列级全双工、无线通信抗干扰技术等。
邵士海:男,教授,博士生导师,研究方向为同时同频全双工、分布式信号处理等。
唐友喜:男,教授,博士生导师,研究方向为无线通信信号处理。




·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



“扫描二维码查看原文”

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


· 优文推荐 · ·
优文推荐 | 超像素分割和波段分割的高光谱图像去噪
优文推荐 | 流行度感知的无线视频云边缓存策略研究

优文推荐 | 轻量级位置隐私的安全查询方案

优文推荐 | 结合自适应网格描述符和图像能量的图像哈希

优文推荐 | 空空高速移动通信信号的频偏估计和跟踪算法

优文推荐 | 子空间与存储体的高光谱图像跨域小样本分类

优文推荐 | 利用可逆网络的音频藏图算法

优文推荐 | 基于二维异步同相正交直方图的调制方式识别

优文推荐 | 面向以太坊智能合约的图神经网络漏洞检测

优文推荐 | 多源传感器箱粒子LMB滤波算法

优文推荐 | 机器学习在WSN入侵检测中的应用研究

优文推荐 | 边缘协作环境下最小化完工时间任务调度方法

优文推荐 | 融合注意力谱非局部块的视网膜图像质量分级

优文推荐 | 面向动态博弈的k-匿名隐私保护数据共享方案

优文推荐 | 多用户环境的区块链可搜索加密方案

优文推荐 | 混沌映射与中国剩余定理增强的切换认证方案

优文推荐 | 基于多尺度特征信息融合的时间序列异常检测

优文推荐 | 主被动协同定位空能资源优化配置方法

优文推荐 | 高阶S21拟合策略在耦合矩阵提取方法中的运用

优文推荐 | 图文跨模态检索的联合特征方法

· 优文推荐 2024年第3期 ·
优文推荐 | 基于多注意力机制的纹理感知视频修复方法

优文推荐 | 6G业务场景的不完全多视图聚类分析

优文推荐 | 面向带宽受限场景的高效语义通信方法

优文推荐 | LowMC在BGV全同态加密环境下的噪声评估

优文推荐 | 基于多边形特征池化与融合的复杂文本检测

优文推荐 | 一种支持交易筛选的高性能智能合约测试方案

优文推荐 | 叠加导频传输无标识随机接入方案研究

优文推荐 | 一种自注意力序列模型的视频流长期预测方法


· 推荐阅读 ·

目录 | 《西安电子科技大学学报》2024年第51卷第3期

目录 | 《西安电子科技大学学报》2024年第51卷第2期

目录 | 《西安电子科技大学学报》2024年第51卷第1期

目录 | 《西安电子科技大学学报》2023年第50卷第6期

目录 | 《西安电子科技大学学报》2023年第50卷第5期

目录 | 《西安电子科技大学学报》2023年第50卷第4期



-  联系我们 -

西安电子科技大学学报网址:
https://journal_xdxb.xidian.edu.cn
在线投稿:
https://journal.xidian.edu.cn/Journalx_xidian
电话:
(029)88202853
邮箱:

xuebao@mail.xidian.edu.cn



西安电子科技大学学报
《西安电子科技大学学报》由西安电子科技大学主办,创刊于1955年。是工程索引数据库(EI)全部收录期刊、中国科学引文数据库(CSCD)全部收录期刊,在电子信息科学领域具有很高的学术声誉和影响力。
 最新文章