面向安全集成感知与通信的频率跳变波形设计
信号处理
2025-04-15 v1 信息论
math.IT
摘要
我们提出了一种综合方法，通过利用随机频率灵活性 (random frequency agility, RFA) 和随机脉冲重复间隔灵活性 (random PRI agility, RPA) 技术来增强集成感知与通信 (Integrated Sensing and Communications, ISAC) 系统的安全性、隐私性和感知能力。我们称这些技术的组合为随机频率和 PRI 灵活性 (random frequency and PRI agility, RFPA)。RFPA 与基于信道 reciprocity 的密钥生成 (channel reciprocity-based key generation, CRKG) 结合使用，可使 Doppler 频率和 PRI 难以被被动侵略者成功估计。此外，融合了幅度移位 keying (ASK)、相位移位 keying (PSK)、指数调制 (index modulation, IM) 和空间调制 (spatial modulation, SM) 的混合信息嵌入方法被纳入，以显著增加系统可实现的比特速率。随后，提出了一种稀疏匹配滤�器接收机设计，用于以低 bit error rate (BER) 有效解码嵌入信息。最后，提出一种基于 RFPA 的 CRKG 基于密钥生成方案，无需协调授权即可确保安全代码创建。该方法实现的改进范围和速度估计以及降低杂波效应，通过对所提出波形的歧义函数 (ambiguity function, AF) 进行评估得以演示。
引用
@article{arxiv.2504.10052,
title = {Frequency Hopping Waveform Design for Secure Integrated Sensing and Communications},
author = {Ali Khandan Boroujeni and Giuseppe Thadeu Freitas de Abreu and Stefan Köpsell and Ghazal Bagheri and Kuranage Roche Rayan Ranasinghe and Rafael F. Schaefer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10052},
year = {2025}
}
备注
Submitted to the IEEE for possible publication