La formación de haces angulares rotados dinámicamente utilizando una matriz de fase diversa en frecuencia para comunicaciones inalámbricas de ondas milimétricas seguras
Autores: Hong, Yuanquan; Jing, Xiaojun; He, Yuan; Mu, Junsheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
La formación de haces angulares rotados dinámicamente utilizando una matriz de fase diversa en frecuencia para comunicaciones inalámbricas de ondas milimétricas seguras
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesto
Formación de haces angular rotada dinámica
Seguridad en la capa física
Formación de haces angular convencional
Modulador de desfase de frecuencia
Maximización de la tasa de secreto.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, proponemos una nueva arquitectura de comunicación inalámbrica segura de onda milimétrica llamada formación de haces angulares rotativos dinámicos (DRAB), para abordar el desafío de seguridad de la capa física (PLS) para el transmisor alineado, el espía y el receptor objetivo en la trayectoria del lóbulo principal, donde la formación de haces angulares convencional (CAB) no logra proporcionar un rendimiento satisfactorio de PLS. El DRAB propuesto consta de un conjunto de antenas en fase convencional y un conjunto de moduladores de desplazamiento de frecuencia. Se introduce intencionalmente un conjunto de incremento de desplazamiento de frecuencia (FOI) para controlar la rotación dinámica del lóbulo principal de DRAB alrededor del usuario objetivo en el espacio de ángulos. Por lo tanto, el lóbulo lateral promedio de DRAB fuera de la región objetivo se suprime drásticamente mientras que el lóbulo principal dentro de la región objetivo es constante. Consideramos dos casos de interés, es decir, con/sin la información de ubicación del espía. Para el caso de espionaje conocido, DRAB dirige los lóbulos laterales de ganancia cero hacia el espía. El problema de maximización de la tasa de secreto se simplifica a una forma que depende únicamente del FOI. En cuanto al caso de espionaje desconocido, dependemos principalmente de la rotación dinámica y aleatoria del haz para ocultar la trayectoria del lóbulo principal. Además, proponemos la técnica de subconjunto de antenas invertidas para aleatorizar aún más los lóbulos laterales contra el espionaje sensible. Las simulaciones numéricas demuestran que el DRAB propuesto puede proporcionar un rendimiento superior de PLS sobre el CAB existente.
Descripción
En este documento, proponemos una nueva arquitectura de comunicación inalámbrica segura de onda milimétrica llamada formación de haces angulares rotativos dinámicos (DRAB), para abordar el desafío de seguridad de la capa física (PLS) para el transmisor alineado, el espía y el receptor objetivo en la trayectoria del lóbulo principal, donde la formación de haces angulares convencional (CAB) no logra proporcionar un rendimiento satisfactorio de PLS. El DRAB propuesto consta de un conjunto de antenas en fase convencional y un conjunto de moduladores de desplazamiento de frecuencia. Se introduce intencionalmente un conjunto de incremento de desplazamiento de frecuencia (FOI) para controlar la rotación dinámica del lóbulo principal de DRAB alrededor del usuario objetivo en el espacio de ángulos. Por lo tanto, el lóbulo lateral promedio de DRAB fuera de la región objetivo se suprime drásticamente mientras que el lóbulo principal dentro de la región objetivo es constante. Consideramos dos casos de interés, es decir, con/sin la información de ubicación del espía. Para el caso de espionaje conocido, DRAB dirige los lóbulos laterales de ganancia cero hacia el espía. El problema de maximización de la tasa de secreto se simplifica a una forma que depende únicamente del FOI. En cuanto al caso de espionaje desconocido, dependemos principalmente de la rotación dinámica y aleatoria del haz para ocultar la trayectoria del lóbulo principal. Además, proponemos la técnica de subconjunto de antenas invertidas para aleatorizar aún más los lóbulos laterales contra el espionaje sensible. Las simulaciones numéricas demuestran que el DRAB propuesto puede proporcionar un rendimiento superior de PLS sobre el CAB existente.