بهبود امنيت در شبكه‌هاي مخابرات بي‌سيم با مدولاسيون جهتي و نويز مصنوعي

مدولاسيون جهتي يك فناوري در حال ظهور براي امنيت مخابرات بي‌سيم در لايه فيزيكي است و بيشتر در كانال‌هاي انتشار ديد مستقيم مانند ارتباطات موج ميلي‌متري، شبكه‌هاي سلولار نسل آينده، ماهواره و رادار كاربرد دارد. اين تكنولوژي اطمينان‌بخش برخلاف روش‌هاي رمزنگاري مبتني بر كليد، سيگنال‌هاي اطلاعاتي را بدون نياز به كليد قفل مي‌نمايد. اطلاعات قفل شده تنها توسط گيرنده يا گيرنده‌هاي مجاز و شناخته شده براي فرستنده، قابل بازيابي است. اين فناوري به روش‌هاي مختلفي قابل پياده‌سازي است. در روش آرايه فازي، پياده‌سازي مدولاسيون در آنتن انجام مي‌شود. در اين روش با تغيير فاز هر آنتن‌ آرايه، مدولاسيون وابسته به زاويه انتشار مي‌شود و به‌همين دليل صورت فلكي سيگنال در جهت غير‌مجاز دچار اعوجاج و از حالت استاندارد خارج مي‌گردد. در اين مقاله با استفاده از روش بردار متعامد و جداسازي الگوي تشعشعي اطلاعات و الگوي تداخل (نويز مصنوعي تصادفي)، ضمن اجراي مدولاسيون جهتي در باند پايه، روش جديدي براي ارسال هم‌زمان چندين سيگنال با مدولاسيون جهتي همراه با نويز مصنوعي تصادفي ارائه شده است به‌طوري‌كه احتمال خطاي بيت در جهت گيرنده‌هاي مجاز از 3 ^10 به 5 ^10 بهبود يافته است و نرخ محرمانگي سيگنال نيز حداقل يك بيت بر ثانيه بر هرتز (واحد پهناي باند) افزايش يافته است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهد كه افزايش تعداد آنتن‌هاي فرستنده باعث افزايش نرخ محرمانگي و كاهش ميزان اختصاص توان به نويز مصنوعي و در‌نتيجه باعث افزايش كارايي توان فرستنده مي‌گردد.