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迅速发展的现代无线通信技术在国计民生中发挥着越来越重要的作用,同时信息的安全传输成为一个重要问题。无线信道的开放特性,使得无线信号的频率、带宽、调制方式等信息容易被窃听者所获取,这些信息在传统的信息安全策略中并没有被加以重点保护而成为通信系统的薄弱环节。物理层安全技术关注合法信道和窃听信道的本质区别,利用信道的随机性、差异性、互易性等特性在物理层信号层次实现对数据的安全防护。论文基于物理层安全传输技术主要针对以下两方面的问题展开研究:首先,研究了物理层调制信息加密方法。论文从物理层调制的基本原理出发,基于混沌理论中的三维洛伦兹映射,提出了一种利用拉丁阵置乱星座点位置信息的物理层加密传输算法。该算法充分利用星座调制的复数空间特性,以获得比布尔代数域更大的密文和密钥空间,因此可实现更高的安全性。文章从理论分析、NIST(National Institute of Standards and Technology)随机性测试、密钥空间、密钥敏感性、识别调制方式等方面研究了算法的安全性能。理论分析和仿真结果表明,所提算法在保证通信可靠性的前提下,能够实现对物理层调制等信息的有效保护。其次,针对多载波系统物理层安全传输问题,提出一种基于随机激活部分子载波的物理层安全传输方法。该方法利用不同子载波激活、静默状态的组合而传递一部分保密信息,并利用混沌序列生成密钥矩阵以随机置乱子载波索引信息,达到隐藏子载波激活模式的目的。在传统子载波索引调制中,窃听者能够通过能量检测侦听激活子载波编号和调制方式,从而获得秘密信息;为克服此缺陷论文采用随机子载波变换的方法,能有效对抗能量检测攻击,保护秘密信息。理论分析和仿真结果表明,所提方法可以保证数据的安全传输。同时与传统OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统相比,在相同发送功率的情况下,所提方法可以获得1~3dB的信噪比增益,在安全性、可靠性方面具有明显优势。最后,论文在总结研究工作的基础上,指出有待改进的方面,并展望了基于无线信道加密技术问题的后续研究方向。