多天线OFDM系统中用于抗欺骗导频认证的符号-频率块组编码
信息论
2018-01-24 v1 密码学与安全
信号处理
math.IT
摘要
导频欺骗者可使用与合法节点相同的公开已知导频音，从而破坏多用户正交频分复用(OFDM)系统中的信道估计，这导致了导频认证(PA)问题。为此，我们针对双用户多天线OFDM系统，提出了一种基于符号-频率块组(CFBG)编码的PA机制。此处，多用户导频信息在经独立随机化以避免被欺骗后，被转换为码频域上子载波块组的激活模式。这些模式尽管在无线传输环境中相互重叠并干扰，但借助CFBG编码理论与信道特性，能够被分离并以高精度识别为原始导频。特别地，我们通过两步构建CFBG码：1)设计有序信号检测技术以识别每个子载波块上共存信号的数量，并用检测到的数量对每个子载波块编码；2)通过k维拉丁超立方体构建零误漏检(ZFD)码与基于块检测(BD)的码，并将这两种码整合为CFBG码。该码可带来理想的导频分离错误概率(SEP)，其与所占子载波数和天线数成反比，反比幂次为k。为将该码应用于PA，提出了一种导频传输、分离与识别方案。基于此新型PA，提出一种联合信道估计与识别机制，以在不占用额外资源的情况下实现高精度信道恢复并同时增强PA。仿真结果验证了我们所提机制的有效性。
引用
@article{arxiv.1801.07356,
title = {Code-Frequency Block Group Coding for Anti-Spoofing Pilot Authentication in Multi-Antenna OFDM Systems},
author = {Dongyang Xu and Pinyi Ren and James A. Ritcey and Yichen Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07356},
year = {2018}
}
备注
accepted to IEEE Transactions on Information Forensics and Security, Jan. 2018