导读:本文包含了物理层建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:信道建模,Von,Mise,Fisher,物理层安全,参数估计
物理层建模论文文献综述
姜胜园[1]（2018）在《无线通信信道建模与物理层安全传输应用研究》一文中研究指出在无线通信系统中,信道作为无线通信系统中收发端之间的物理媒介,其特性决定了无线通信系统的各种性能,如误码率、相关性等等,是无线通信系统至关重要的组成部分。由于电磁波在传输过程中会经历反射、散射和绕射等,并受到各种障碍物与收发端运动的影响,为了达到人们对通信质量的需求,优化升级无线通信系统的前提是对于信道特性建模与估计展开研究。同时经济社会的迅速发展使得人们对于通信服务质量的要求日益提高,对数据传输速度的追求不断提升,对场景的安全性要求也越来越高。在此背景下,物理层安全传输近年来成了无线通信领域的一个研究热点。在几何信道建模中,几何模型的多样化提高了研究难度,因此本文在叁维球体信道模型的背景下研究Von Mise Fisher(VMF)分布,该分布表征了一大类方向性几何特征分布,并用VMF分布拟合特定的分布,从而用一个统一分布模型模拟一大类几何特征,简化了工程应用中的信道建模分析。在此基础上,在安捷伦ADS软件里设计理想基带信号模块和几何建模衰落信道模块,将理想基带信号通过衰落信道模块生成需要的基带衰落信号,并分别用MATLAB软件和频谱分析仪进行测试证实设计的有效性。信道参数估计是诸多通信模块的先决条件,其中多普勒扩展和信噪比表征了时变信道的特性,对于自适应通信和切换之类应用具有重要价值。因此本文从传统电平通过率(level crossing rate,LCR)的分析出发,对于双采样率(double sampling rate,DSR)联合多普勒扩展和信噪比估计的误差作了解析分析和仿真分析,发现了采样率选择对于估计性能的影响规律,并得到了系统仿真设定下最优的采样率,仿真表明优化后的估计器具有优异的性能。当前乃至未来的移动通信,信道的SCM(Spatial Channel Model)模型是一个通用模型,其也是当前许多物理层安全研究所采用的信道模型。但是过去的物理层安全之密钥方法通常假设时分双工(Time Division Duplexing,TDD)下的信道互易,而我们的研究表明,严格的时变信道其系数不具备互易性。因此本文在严格时变信道中设计了一种物理层安全密钥生成与加密方法,算法通过信道统计特征的提取并结合混沌函数生成密钥,而后对明文数据进行加密。分析和仿真表明算法有效抵御窃听者的窃听,同时真实用户的误码率性能保持不变。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01）
张环[2]（2017）在《认知无线电网络物理层安全性能建模与分析》一文中研究指出认知无线电技术作为解决频谱资源短缺的有效手段之一,现已成为无线通信的研究热点。由于传输信道本身所具有的广播特性,无线通信所面临的安全威胁在认知网络中更加严峻。利用无线信道的衰落和迭加等特性,通过信道编码和信号处理等技术,从物理层实现信息安全传输的物理层安全已被认为是一种能够实现绝对安全通信的有效通信手段。多天线技术用来对抗无线信道衰落,能够很好地增大接收端信噪比,提升无线系统的容量。协作通信技术通过空间中不同位置的多个中继相互协同,形成虚拟的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统,也能得到有效的分集增益。为此,本文分别对多天线认知无线电网络和多中继协作认知无线电网络的物理层安全性能进行建模与分析。首先,本文研究分析Generalized-K衰落信道下单输入多输出(Single-Input Multiple-Output,SIMO)认知无线电系统的物理层安全性能问题。Generalized-K信道能够准确地描述包含多径效应和阴影衰落的复合信道,然而Generalized-K分布的概率密度函数和累积分布函数包含了复杂的表达式,难以用于各种性能的分析推导。本文使用Mixture Gamma分布近似表示Generalized-K分布,分析了SIMO认知无线电系统的安全性能,推导出系统的安全中断概率(Secrecy Outage Probability,SOP)的闭式表达式,建立了系统参数与SOP的关系式,并通过蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性。其次,本文研究分析独立不同分布Nakagami-m衰落信道下多中继协作认知无线电网络的物理层安全性能问题。分别研究了最优中继选择和传统中继选择两种方案下系统的安全性能,并以多中继转发方案作为比较基准,推导出叁种方案下系统的准确和渐近SOP,蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性。数值计算结果表明:最优中继选择方案对系统安全性能提升最为有效,传统中继选择方案在低信道参数等场景下安全性能优于多中继选择方案。渐近分析结果表明安全分集阶数只与中继个数和主信道参数有关,其他参数只对安全分集增益有影响。本文通过对多天线认知无线电网络和多中继协作认知无线电网络的物理层安全性能建模与分析,得出各项参数与系统安全性能关系式,为认知无线电网络的设计与布网提供必要的参考价值。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2017-06-01）
雷宏江[3]（2015）在《基于无线衰落信道的物理层安全性能建模与分析》一文中研究指出无线技术的发展,使得仪器仪表系统向网络化、便携式方向发展,为远程控制和测量提供了条件。信息安全是无线系统能否给用户提供稳定可靠服务的核心关键问题之一。由于信道的开放性、终端的移动性和网络架构的多样性,无线系统中的安全问题面临严峻的挑战。传统的无线通信安全主要是在网络高层采用以密码学为基础的相关加密技术来实现的,如AES(Advanced Encryption Standard),DES(Data Encryption Standard)等,其实质是利用海量计算来保证信息的安全。随着半导体技术的飞速发展,具有强大的并行处理数据能力的量子计算和云计算技术的出现,计算机的计算能力在飞速提高,依靠计算复杂度来保证信息安全的方法面临巨大的挑战。另一方面,安全编码的复杂度越高,也意味着合法用户译码的复杂度越高,这对于一些计算能力和能耗受限的便携式仪器系统,难以应用高性能的安全编码。近年来,随着多天线、协作通信和编码等技术的发展,在物理层实现信息的安全传输成为学术界研究的热点问题。相比传统的加密技术,物理层安全无需密钥,而是通过利用无线信道的时变性来实现安全通信,已经成为信息安全和无线通信两个领域的交叉热点,同时也是目前国内外高端仪器系统或者军用仪器仪表的研发中的研究热点。本文对无线衰落信道中物理层安全性能进行了建模和分析,推导出广义小尺度衰落信道和复合衰落信道上的理论极限性能指标,为以后的物理层安全实现提供了理论依据。现有的针对物理层安全性能的研究主要针对某一种特定衰落信道(如Rayleigh信道等)建立了分析模型,不能覆盖实际环境中存在的其它衰落类型。本文首先选择广义小尺度衰落信道模型为研究对象,研究了基于Generalized Gamma(GG)信道的Wyner模型的物理层安全性能,分别推导出平均安全容量(Average Secrecy Capacity,ASC)、安全中断概率(Secrecy Outage Probability,SOP)以及非零安全容量概率(Probability of a Non-zero Secrecy Capacity,PNSC)的闭式解析表达式。现有的针对物理层安全性能的研究或者针对小尺度衰落(如Rayleigh信道等)建立模型,或者针对大尺度衰落(如Log-normal信道)进行分析。在一些实际环境中,小尺度衰落和大尺度衰落是同时发生的,即实际的信道模型为复合衰落。本文选择复合衰落信道模型作为研究对象,研究了基于Generalized-K(GK)信道的Wyner模型的物理层安全性能,用两种不同的方法分别推导出ASC、SOP(界)以及PNSC的闭式(近似)解析表达式。多天线技术因为能充分利用空间资源,有效对抗无线信道中的衰落,已经成为提高无线通信性能的关键技术之一。本文研究了复合衰落信道中多天线系统的物理层安全性能,用叁种不同的方法分析推导了GK信道中单入多出(Single-Input Multiple-Output,SIMO)系统的ASC、SOP(界)以及PNSC的近似解析表达式。认知无线电技术因其灵活性和可行性,被视为是解决无线频谱资源匮乏的最有效方案之一,非常适合无线仪表的随机接入。本文研究了多天线认知无线系统的物理层安全性能,分析推导了采用Underlay频谱共享模式SIMO系统的物理层安全性能,推导出了采用广义选择合并(Generalized Selection Combining,GSC)策略时信噪比的概率密度函数(Probability Density Function,PDF)、累积分布函数(Cumulative Distribution Function,CDF)以及系统的SOP闭式解析表达式。最后,本文分析研究了不同传输天线选择(Transmit Antenna Selection,TAS)策略对Underlay频谱共享模式认知无线系统的物理层安全性能的影响。分析了采用Underlay频谱共享模式的多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统在采用最优天线选择策略(Optimal Antenna Selection,OAS)和次优天线选择策略(Suboptimal Antenna Selection,SAS)时的安全性能,并与传统的采用空时编码策略(Space-Time Transmission,STT)时的安全性能进行了对比,推导出了采用各种TAS策略时信噪比的PDF、CDF以及系统SOP的闭式解析表达式。基于以上研究内容,本文系统地对无线系统中物理层安全性能进行了数学建模和理论分析,推导出各种安全性能指标的闭式解析表达式,并通过蒙特卡洛仿真证明了模型建立和理论分析的正确性。这些成果对物理层安全技术在无线系统中的应用提供了理论上的参考,对未来无线系统的安全设计具有重要的指导意义,对于高端仪器系统或者军用仪器仪表的研发提供了重要的参考。(本文来源于《重庆大学》期刊2015-09-01）
肖宛阳,黄开枝,罗兴国,洪颖[4]（2013）在《基于博弈论的物理层安全建模及现状分析》一文中研究指出物理层安全主要研究相对稳定场景下的单一主体最优化策略,当场景改变或者具有多个研究主体时,传统的物理层安全方法将完全失效,使用博弈论方法可以解决此问题。首先分析了传统物理层安全方法在解决多主体最优化策略求解中存在的问题,给出了基于博弈论的物理层安全模型;然后对现有的研究内容进行了分类分析和总结,给出了其建模及分析方法的局限性,并预测分析了未来研究的可能方向及前景。(本文来源于《信息工程大学学报》期刊2013年04期）
单亮亮[5]（2013）在《TD-LTE家庭基站下行链路物理层建模与DSP实现》一文中研究指出终端用户对高速数据业务需求的日益增长，给现代通信领域的快速发展带来了动力，加速了4G通信时代到来。下一代无线通信标准LTE凭借强大的优势赢得了全球运营商的青睐，在中国TD-LTE作为TD-SCDMA的后续演进标准，目前已经开始部署。对于高速数据业务家庭基站可以弥补宏基站由于墙体遮挡造成室内信号质量不高的缺点，同时家庭基站以其布局方便，功率低，信号质量高，成本低廉等特点吸引了了众多通信厂商。TD-LTE家庭基站必将在中国的4G通信时代发挥重要作用。本文针对TD-LTE家庭基站的下行物理层链路展开研究。通过对协议理解并结合计算推导对下行物理层的关键模块的算法实现进行了优化，完成了下行链路物理层符号级建模和DSP实现，并对输出的基带数据进行验证和分析。首先，本文在介绍了TD-LTE家庭基站的背景，发展现状以及TD-LTE下行的关键技术的基础上，对物理层相关协议理论进行了详细阐述。其中包括系统帧结构，传输资源结构，下行同步信号和参考信号的生成及资源映射过程，下行物理信道处理过程。其中下行物理信道处理过程是指包括加扰、调制、层映射、预编码和资源映射在内的几个物理层符号级处理过程。然后，在对物理层协议理论充分理解的基础上，根据下行链路物理层符号级处理过程完成功能模块划分，分别对每个功能模块进行了研究和建模，并重点对调制模块、伪随机序列生成模块和预编码模块等物理层关键模块的实现算法进行了优化。在VC++与Matlab搭建的软件开发环境下，完成了下行链路物理层的浮点数模型调试，并使用FSQ信号分析仪完成了模型的功能性验证。最后，对TD-LTE下行关键模块进行了定点化DSP实现。DSP实现过程中完成了浮点运算定点化，同时利用专用DSP的流水线结构和单指令多数据及超长指令字架构，对下行的物理层的关键模块进行了深度优化，从而提高了的数据并行处理能力。在DSP开发环境下完成了下行链路物理层的模块级联调试，并对关键模块运行时间进行了统计。在测试环境下通过浮点数模型完成了定点数模型的功能性验证和性能分析。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-04-01）
刘跃,庞宇,李畅,宋得龙[6]（2012）在《WBAN物理层建模和仿真》一文中研究指出应用于医疗保健的传感器网络在近年来经历了几次重大的变化,植入人体内部或放置在人体体表的无线传感器设备来监控健康状态已经成为现实。无线人体局域网已经成为一种新的热门研究领域。介绍了WBAN的特点,对其物理层关键技术问题进行了研究和分析,重点研究2.4G物理层技术,包括数据包帧结构、信道编解码、扩频和调制解调过程。并对WBAN的基带物理层做了系统性能仿真,实验结果表明该系统具有较高的通信可靠性,在扩频增益为4的/2-DBPSK调制模式下,系统具有最低的比特误码率。(本文来源于《广东通信技术》期刊2012年08期）
张家帅,骆志刚,张翔,刘建飞[7]（2012）在《超短波通信系统的物理层仿真精确建模方法研究》一文中研究指出在通信系统仿真设计中,物理层建模通常使用经验模型公式,无法精确地刻画仿真场景及配置的实际情况。为了提高仿真模型的有效性,针对超短波通信系统的特点以及物理层信道模型和地形因素对超短波通信的影响,本文设计了一种结合OMNET++通信模型、Simulink信道模型和WI模型的超短波通信仿真系统,通过与物理层经验模型公式进行对比实验,验证了物理层的建模精度对性能结果具有较大影响,并对性能结果影响因素进行了分析。(本文来源于《电信科学》期刊2012年01期）
张蕊,李波[8]（2010）在《无线网络物理层精确建模与仿真方法研究》一文中研究指出无线网络仿真中,上层通信协议仿真的精确性,在很大程度上取决于仿真系统能否对物理层进行精确的建模与仿真,然而现有网络仿真工具OPNET物理层的仿真精度,不能完全满足无线网络仿真实验的要求。针对OPNET中无线信道不真实、数据包收发模型较粗糙等影响物理层仿真精度的突出问题,结合物理层工作的基本原理,本文提出了相应的改进方法。该方法对OPNET物理信道模型、收发信机工作模式、数据包误帧率计算方法等方面,进行了优化与完善。仿真结果表明,该方法可以显着提高OPNET管道机制对无线网络物理层仿真的精度。(本文来源于《微型电脑应用》期刊2010年06期）
苏文艳[9]（2010）在《DC-OFDM超宽带物理层Matlab建模及高分集增益的解映射模块设计》一文中研究指出近年来,随着半导体工艺技术和数字通信技术的发展,各种各样的无线通信技术层出不穷。在这些新的技术中,超宽带(Ultra Wide Band, UWB)技术是一种非常有优势的短距离无线通信技术。它具有速度快、功耗低、保密性好等优点,因此非常适合作为短距离无线个域网的传输技术。根据计算机网络结构体系,配合超宽带技术的应用,欧洲电脑厂商协会(European Computer Manufacturers Association, ECMA) 368标准已经通过了国际标准化组织(International Standard Organization, ISO)认证,成为了超宽带系统物理层技术标准。但是由于超宽带系统占用的频带范围很宽,并且对发送信号的频谱有特定的要求,因此不同国家根据本国无线通信领域的实际情况各自制定了相应的符合本国特点的超宽带标准,用于超宽带实现。而对于系统实现,建立模型是首要也是至关重要的环节,模型的准确度和实用性与硬件设计的可靠性密切相关。本文针对基于DC-OFDM技术的中国标准的超宽带物理层基带系统进行了Matlab建模。在系统模型的建立过程中,通过分析量化各个模块的硬件实现与算法描述之间存在的差异,采用模块定点输入输出数据的方式最大化逼真系统的硬件性能。在系统模型仿真中,通过改变采样频偏,载波频偏,噪声,多径等各种信道环境影响因素来验证算法的可靠性,为硬件实现及芯片设计提供了验证和分析的基础。同时,为了更好的利用超宽带技术在宽频谱上的优势,本文还提出了基于分集技术的双载波解映射算法,通过最大比值合并分集技术及补偿信道分集技术,最大化的提取分集增益,使系统整体性能提高了1.5dB。结合该算法,本文对系统中的关键信号处理模块映射(mapping)解映射(demapping)模块进行了硬件实现设计,设计利用系统单工工作原理进行了模块复用性设计,不仅能使系统在实现中面积和功耗减半,并且可以同时兼容ECMA368和DC-OFDM两种标准。(本文来源于《复旦大学》期刊2010-05-10）
菲利克斯[10]（2010）在《物理层数据传输信道建模仿真》一文中研究指出通过采用多输入多输出(MIMO)和正交频分复用(OFDM)技术,室内无线系统的数据传输速率可达数百Mbps,实现数十bits/Hz/s的频谱效率,这些都是传统单输入单输出系统所无法实现的。数据传输速率和频谱效率的提升分别源于MIMO和OFDM的方案在空域和频域上的并行传输技术。我们采用IEEE 802.11n标准的发射端、接收端框图:包含四个射频前端,4个模数转换器(ADC),4个FFT变换器,一个MIMO均衡器,四个解调器和一个去交织器,一个去空间分析器,一个去刺扎器,一个信道解码器,一个同步模块和一个信道估计模块。该模型是用来研发连续的(而不是“突发”的)载波同步和定时跟踪方案,这些技术可被扩展或修正以适应特定的通信标准。该模型采用了“获取”技术,即利用循环前缀的相关特性,在试图完成跟踪算法之前获取帧边界的粗略估计。该模型采用一个16点循环前缀,实现了一个64用户的OFDM载波波形。该OFDM波形具有16个导频符号,3个保护符号(频带边缘幅度为0),对剩余的45个数据流采用4个QAM调制。(本文来源于《华中科技大学》期刊2010-05-01）
物理层建模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
认知无线电技术作为解决频谱资源短缺的有效手段之一,现已成为无线通信的研究热点。由于传输信道本身所具有的广播特性,无线通信所面临的安全威胁在认知网络中更加严峻。利用无线信道的衰落和迭加等特性,通过信道编码和信号处理等技术,从物理层实现信息安全传输的物理层安全已被认为是一种能够实现绝对安全通信的有效通信手段。多天线技术用来对抗无线信道衰落,能够很好地增大接收端信噪比,提升无线系统的容量。协作通信技术通过空间中不同位置的多个中继相互协同,形成虚拟的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统,也能得到有效的分集增益。为此,本文分别对多天线认知无线电网络和多中继协作认知无线电网络的物理层安全性能进行建模与分析。首先,本文研究分析Generalized-K衰落信道下单输入多输出(Single-Input Multiple-Output,SIMO)认知无线电系统的物理层安全性能问题。Generalized-K信道能够准确地描述包含多径效应和阴影衰落的复合信道,然而Generalized-K分布的概率密度函数和累积分布函数包含了复杂的表达式,难以用于各种性能的分析推导。本文使用Mixture Gamma分布近似表示Generalized-K分布,分析了SIMO认知无线电系统的安全性能,推导出系统的安全中断概率(Secrecy Outage Probability,SOP)的闭式表达式,建立了系统参数与SOP的关系式,并通过蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性。其次,本文研究分析独立不同分布Nakagami-m衰落信道下多中继协作认知无线电网络的物理层安全性能问题。分别研究了最优中继选择和传统中继选择两种方案下系统的安全性能,并以多中继转发方案作为比较基准,推导出叁种方案下系统的准确和渐近SOP,蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性。数值计算结果表明:最优中继选择方案对系统安全性能提升最为有效,传统中继选择方案在低信道参数等场景下安全性能优于多中继选择方案。渐近分析结果表明安全分集阶数只与中继个数和主信道参数有关,其他参数只对安全分集增益有影响。本文通过对多天线认知无线电网络和多中继协作认知无线电网络的物理层安全性能建模与分析,得出各项参数与系统安全性能关系式,为认知无线电网络的设计与布网提供必要的参考价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
物理层建模论文参考文献
[1].姜胜园.无线通信信道建模与物理层安全传输应用研究[D].浙江工业大学.2018
[2].张环.认知无线电网络物理层安全性能建模与分析[D].重庆邮电大学.2017
[3].雷宏江.基于无线衰落信道的物理层安全性能建模与分析[D].重庆大学.2015
[4].肖宛阳,黄开枝,罗兴国,洪颖.基于博弈论的物理层安全建模及现状分析[J].信息工程大学学报.2013
[5].单亮亮.TD-LTE家庭基站下行链路物理层建模与DSP实现[D].电子科技大学.2013
[6].刘跃,庞宇,李畅,宋得龙.WBAN物理层建模和仿真[J].广东通信技术.2012
[7].张家帅,骆志刚,张翔,刘建飞.超短波通信系统的物理层仿真精确建模方法研究[J].电信科学.2012
[8].张蕊,李波.无线网络物理层精确建模与仿真方法研究[J].微型电脑应用.2010
[9].苏文艳.DC-OFDM超宽带物理层Matlab建模及高分集增益的解映射模块设计[D].复旦大学.2010
[10].菲利克斯.物理层数据传输信道建模仿真[D].华中科技大学.2010