韩远致　 胡爱群

(东南大学信息科学与工程学院, 南京 210096)

信道衰落特性的功率检测法与冲激响应法的差异性

韩远致 胡爱群

(东南大学信息科学与工程学院, 南京 210096)

摘要:针对无线物理层安全技术中的信道衰落特性,研究了功率检测法和信道冲激响应法2种常见的信道特征提取方法,分别建立了数学模型,并分析了2种方法之间的关系,阐明各自的特点.在此基础上,采用这2种方法计算了通信双方提取特征量的平均互信息,并将此作为度量,对比了两者的密钥提取效率.仿真结果表明,功率检测法得到的接收波形有效反映了信道的衰落特性,且与载波频偏无关,但其密钥提取效率较低.此外,在LTE无线信道环境中对2种方法进行了仿真比较. 结果表明,信道的移动性与可提取的密钥速率有关,且对2种方法的影响程度存在差异.

关键词:物理层安全;衰落;功率检测法;信道冲激响应法;密钥提取效率

无线物理层安全技术从无线信道的衰落特性中提取密钥,用来加/解密传输的数据.该技术近年来成为国际上的研究热点,而研究最广泛的2种信道特征提取方法为功率检测法和信道冲激响应(channel impulse response,CIR)法.衡量特征提取方法的主要指标包括密钥提取速率、密钥比特一致性和随机性以及实现复杂度.这2种方法提取不同的信道特征,在这些指标上各有优劣.为了根据不同的应用环境和需求选择合适的方法,有必要分析比较其性能.

CIR检测法也是一……