基于鲁棒的中国余数定理的无线安全传输方法研究

传统加密方法诸如对称密钥或跳扩频通信往往要求收发端具有相同或相关联的密钥或跳扩频序列，这些信息的传输或交换会带来失密的风险，无线通信的开放性使这一问题更加严重。而无线信道具有通信双方独有、互易、时变的特征，如果能将这一特征用于在通信双方独立地生成相同的、第三方无法获取的、时变的密钥或加扰序列就可避免上述问题的发生。如何在信道参数被噪声污染的不利条件下保证密钥的一致性和链路加密的可靠性是本申请拟解决的问题。拟利用鲁棒的中国余数定理的鲁棒性和纠错能力来在无需合法用户进行信息交互的前提下生成高一致率的密钥；拟基于鲁棒的中国余数定理对通信信号进行随机加扰和解扰，在不降低接收性能的前提下破坏通信信号的有限码集特性；拟在此基础上利用信道参数进行空域加扰，以避免非法用户进行盲信道估计或盲符号检测，进一步降低截获率。该项研究将无线信道开放性的劣势转化成了优势，与常规加密方法相比，具有更强的针对性和有效性。

无线通信的开放性使得信息的传输或交换有更大失密的风险。针对传统加密的方法诸如对称密钥或跳扩频通信所要求收发端具有相同或相关联的密钥或跳扩频序所带来的失密风险。本研究利用无线信道具有通信双方独有、互易、时变的特征，在通信双方独立地生成相同的、第三方无法获取的、时变的密钥或加扰序列进而大大降低了信息失密的风险。具体而言，做了以下的一些工作。.1、用鲁棒的中国余数定理的鲁棒性和纠错能力来在无需合法用户进行信息交互的前提下生成高一致率的密钥。.2、基于鲁棒的中国余数定理对通信信号进行随机加扰和解扰，在不降低接收性能的前提下破坏通信信号的有限码集特性。在此基础上利用信道参数进行空域加扰，以避免非法用户进行盲信道估计或盲符号检测，进一步降低截获率。.3、进行了鲁棒的中国余数定理的理论研究。得到了基于最大似然的鲁棒中国余数定理最优估计、多整数下广义的中国余数定理以及鲁棒性的理论研究。并将其拓展到信号处理的其它领域。.4、在实验平台的搭建和实测方面，项目组借助已有的宽带多天线软件无线电平台，利用已有的实验条件和设备搭建了实验平台，并对该实验平台进行了数据收发的实测验证。. 以上研究充分表明了基于鲁棒的中国余数定理在无线通信安全应用方面的可行性。此外，项目组还结合自身在阵列信号处理方面的研究经验，研究了基于跳空以及多天线MIMO 人工噪声的安全传输方法研究。本项目已按计划顺利开展，在上述几个方面获得了一定的理论突破和技术创新，取得了丰富的研究成果，并达到了预期的效果。