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移动干扰攻击下智慧城市中无人机辅助无线传感器网络的检测与盲信道估计

信号处理 2021-12-07 v3 网络与互联网体系结构 应用统计

摘要

无人机(UAV)可通过多种方式集成到用于智慧城市应用的无线传感器网络(WSN)中。其中,无人机可作为中继以“存储-携带并转发”的方式工作,从地面传感器和计量设备上传数据,然后下载到中央单元。然而,上传和下载阶段都容易受到潜在威胁和攻击。作为传统无线网络的遗留问题,干扰攻击仍是无人机辅助通信的主要且严重威胁之一,特别是当干扰机也是移动的时,例如其搭载在无人机上或位于地面车辆内。本文研究了在下载阶段工作在双选择性信道上的无人机辅助WSN的抗干扰通信。在此场景下,无人机和恶意移动干扰机发射的信号由于多径传播效应经历时间色散,并因其移动性引起频率色散。为抑制高功率干扰信号,我们提出了一种盲物理层技术,通过基于检测器输出的符号级后排序的串行干扰消除,联合检测无人机和干扰机符号。实现所提检测策略所需的幅度、相位、时延和多普勒频移,通过利用接收信号的几乎循环平稳特性和多载波调制格式的详细结构之算法从数据中盲估计。仿真结果证实了所提方法针对不同干扰机移动性场景的抗干扰能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.11868,
  title  = {Detection and blind channel estimation for UAV-aided wireless sensor networks in smart cities under mobile jamming attack},
  author = {Donatella Darsena and Giacinto Gelli and Ivan Iudice and Francesco Verde},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.11868},
  year   = {2021}
}

备注

20 pages, 14 figures, 6 tables, accepted for publication in IEEE Internet of Things Journal