资源受限通信中的低成本多频带波形安全框架
信号处理
2024-02-02 v1
摘要
传统的物理层安全波束成形是通过在信号传输前利用信道状态信息（CSI）进行预编码来实现的。然而，不完美的CSI会因波束成形不完善和潜在的信息泄露而损害性能。此外，需要多个射频链和天线来支持窄波束生成，这使硬件实现复杂化，且不适用于资源受限的物联网设备。而且，随着硬件和人工智能（AI）的进步，对无线通信的低成本智能窃听正变得日益有害。在本文中，我们提出了一种独立于CSI和射频链的基于多载波的多频带波形定义安全（WDS）框架，以防御AI窃听。理想情况下，子频带结构的连续变化导致无限数量的频谱特征，这有可能阻止暴力窃听。合法用户通过所提出的混沌序列生成器高效地构建子频带频谱模式信息。一种称为信号分类准确率（SCA）的新安全指标用于评估AI窃听下的安全鲁棒性。还研究了通信错误概率和复杂度，以展示所提出框架的可靠性和实际能力。最后，与传统的安全波束成形技术相比，所提出的多频带WDS框架将功耗降低了多达六倍。
引用
@article{arxiv.2402.00535,
title = {A Low-Cost Multi-Band Waveform Security Framework in Resource-Constrained Communications},
author = {Tongyang Xu and Zhongxiang Wei and Tianhua Xu and Gan Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.00535},
year = {2024}
}