基于 OCDM 波形的时调制阵列方向调制安全性研究
信号处理
2025-04-04 v2
摘要
传输携带正交频分复用 (OFDM) 信号的时调制阵列 (TMA) 可实现方向调制。通过以周期性方式开关天元的开关，TMA 可在合法接收器的方向上无失真地传输 OFDM 信号，而在其他方向则传输被扰乱的信号。有学者提出将其作为保护传输信息免受未授权用户存取的手段。本文从窃听者的角度考察 TMA OFDM 系统的安全性。我们展示，窃听者所观测到的符号在 OFDM 子载波上是源符号的线性组合，其混合系数窃听者并不知晓。我们提出使用独立成分分析 (ICA) 理论获取混合矩阵，并提供方法以利用混合矩阵的结构以及假设了解 TMA OFDM 系统特征，以解决 ICA 问题固有的列置换和尺度歧义。一般情况下，解决这些歧义并恢复符号需要较长的数据。针对常模符号的情况，我们提出一种修改后的 ICA 方法，即常模 ICA (CMICA)，该方法可在接收样本数较少的情况下获得混合矩阵的良好估计。我们还提出反向措施，以防御 TMA 的扰乱。模拟结果表明，我们的 scrambling 防御和抵抗方案在有效性、效率和鲁棒性方面均表现出色。
引用
@article{arxiv.2408.10522,
title = {On the Security of Directional Modulation via Time Modulated Arrays Using OFDM Waveforms},
author = {Zhihao Tao and Athina Petropulu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10522},
year = {2025}
}
备注
IEEE Trans. on Wireless Communications, minor revision