文档介绍：.. ... ..

学号: 20520101049
论文密级: 公开
中图分类号:
学科分类号:
学校代码: 90005

硕士学位论文
MISO 空域加扰技术研究
——干扰抑制与干扰增强

论文作者: 刘璐
指导教师: 金梁教授
申请学位: 工学硕士
学科名称: 通信与信息系统
研究方向: 移动通信网络
论文提交日期: 2013 年 4 月 15 日
论文答辩日期: 2013 年 6 月 18 日

解放军信息工程大学信息技术研究所

二○一三年六月
.. ... ..
.. ... ..

A Dissertation Submitted to
PLA Information Engineering University
For the Degree of Master of Engineering

Research on MISO Spatial Scrambling
Techniques——Interference Suppression
and Secrecy Enhancement

Candidate: Liu Lu
Supervisor: Prof. Jin Liang

Jan. 2013
.. ... ..
原创性声明
本人声明所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表和撰写
过的研究成果,也不包含为获得信息工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材
料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并标示谢
意。
学位论文题目: MISO 空域加扰技术研究——干扰抑制与干扰增强
学位论文作者签名: 日期: 年月日
作者指导教师签名: 日期: 年月日

学位论文版权使用授权书
本人完全了解信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权信息工程大学
可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借
阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或
扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
(保密学位论文在解密后适用本授权书。)
学位论文题目: MISO 空域加扰技术研究——干扰抑制与干扰增强
学位论文作者签名: 日期: 年月日
作者指导教师签名: 日期: 年月日
保密级别: 保密年限: 年月至年月
.. ... ..

摘要
空域加扰是一种利用多天线技术,通过人工发送噪声,干扰空间中潜在的窃听用户,
实现信息保密传输的物理层安全技术手段。人工干扰使发送信号随机快变,增加了窃听用
户的信息获取难度。目前,空域加扰技术主要存在以下三个问题:1)保密性缺乏有效的
度量指标。目前采用窃听端的误比特率去衡量保密性并不具有很高的说服力;2)干扰抑
制问题。干扰―抑制‖指的是,窃听方通过对接收信号进行预处理,减少人工干扰带来的随
机性,从而窃取加密信息。而现有的干扰抑制算法计算复杂度过高且易受信道噪声影响;
3)干扰增强问题。干扰―增强‖指的是,发送端通过改进现有空域加扰技术中的干扰生成方
式,进一步提升通信的保密性。而当窃听天线数足够时,目前的空域加扰技术的保密性会
降低。因此,本文以国家自然科学基金项目为依托,从正反两方面对 MISO 空域加扰的干
扰抑制以及干扰增强技术展开研究。
首先,站在窃听方的角度,针对现有算法干扰抑制程度低的问题,分别利用加扰信号
的空间特征以及概率分布特征,提出了三种低复杂度的干扰抑制算法,实现加扰信号的信
息获取,并揭示了多天线窃密时,人工干扰会失效的本质原因;然后,站在合法用户的角
度,利用混合密度的不可辨识性作为保密衡量标准,提出了空域对称加扰保密通信方案。
本文具体研究内容如下:
1、提出了一种基于主轴投影的窃密算法(PP)。首先证明了当窃听天线数大于或等于
发送天线数时,空域加扰信号存在主轴方向。然后利用 Fisher 线性判别准则,从训练序列
中求解出主轴方向,沿该方向的投影能够在保留信息成分的同时抑制干扰,从而实现信息
获取。与现有的 MUSIC-like 窃密算法相比,PP 算法将指数增长的计算开销降低为线性增
长,并且抗噪声性提升 6~10dB。仿真验证了 PP 算法对训练序列具有一定的容错性