OFDM技术的研究现状OFDM正交频分复用技术是多载波调制的一种。它可以将信道分成若干正交子信道，并将处于高速度传输的串行信号转换成较低速度传输的并行信号，既减少了在传输信息过程中的相互干扰，又消除了码间串扰问题。其概念早在19世纪60年代中期在美国就提出来了。当时采用带通滤波器来实现多路子载波之间的互不重叠，但不足之处是滤波器组的硬件复杂度非常高。后来1971年，Weinstein和Ebert将离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，简称 DFT）作为一种调制解调方案引入到并行传输系统中[5]，这方法摒弃了带通滤波器组，而使用DFT的方法实现正交重叠。这样的做法不仅扩大了频带利用率，还减小了硬件系统的复杂度，使实现OFDM传输普遍运用的可能性提高。并且现在大规模的集成电路的运用，专用DSP器件的运用，以及FFT算法的应用，使软件的运算速度不再成为约束其发展的条件。69356

2  随机波束成形的研究现状

在多输入多输出MIMO系统中, 由于引入了多天线技术，波束成形可以达到选择用户的目的。在用户选择阶段，发送端发送随机生成的正交波束，对发送端数据进行重构，以实现抑制干扰源的目的。P．Viswanath等首次提出了波束成形的概念，波束成形技术是运用于多天线阵列中，保证信息安全的重要技术，其实在上世纪60年代，就有研究者采用天线分集接收的阵列信号处理技术，并且这个技术在通信设备中得到了高度重视。但由于半导体技术的限制，多天线阵列的运用并未达到理想的状态，而我们现在处于WLAN阶段，更加关注信号传输距离、信道质量以及无线通信的抗干扰问题。波束成型技术在保证传输信号的安全，提高信号的质量等方面起到了很大的作用。现今MIMO系统中，大都用到波束成形技术。它的设计原则主要有两种：一种是在保证窃听端无法窃听的前提下尽量提高系统的通信效率,以最大化保密速率为目标；另一种是在保证系统的通信效率的前提下尽量 削弱窃听端的窃听能力,以最小化窃听端的信噪比为目标[6]。

3  通信安全的研究现状

Li Xiaohua等人初次提出利用多天线阵列，通过随机波数加权的方式来实现无干扰通信。通过基于冗余的方法来实现在无线传输中的低截获率（ low probability of intercepted，简称LPI），传输天线阵列引入一定程度的随机信号，使窃听者无法对于接收到的信息进行处理，干扰窃听者所接收到的信号，通过信号随机化使窃听者无法对接收到的信号进行盲信道估计的方法而实现对发送信号的加密 [7]。论文网

信号随机化虽然能保证通信的安全，但是相比于最佳的波束成形的方法，功率较低，所以Luo W Y等人提出了一种次优但是功率效率较高的基于空间相关性和阵列冗余的信息分配安全算法，依赖于天线阵列实现加权，实现无干扰通信，以保障通信安全的算法 [8]； Luo Wenyu等人在Luo W Y等人的基础上，讨论了基于参考信号来增加系统的安全性的方法。他们不仅依赖于随机天线阵列实现加权，并且在发射信号方面，对于每个用户，都分配一个子载波来发送参照信号。而在其他子载波上，发送有用信号。使窃听者没有办法检测到传输信号，没有参考信号也没办法对有用信号分析解调。利用子载波上发出的参考信号，实现信息的LPI[9]；而Li Z，Xia X G在Luo W Y等人的基础上，提出了一种不同的思路来增加系统的安全性。由异步协作系统的不同性，他们在各子载波上进行差分编码，使信息在传输的过程中有较低的截获率，并且接收方不需要知道信道状态的时机错误，从而在原有基础上增加了信息传递的安全性[10]； Goel S，Negi R不仅仅考虑通过信息发送端发送的信号做调整来实现安全通信，还提出了发送人工噪声的方法来保证通信的安全。这里涉及到发射机的保密能力，发射机能够最大速率的发送信息而不被窃听者解码的能力定义为 “保密能力”[11]。然而,如果偷听者有比接收方更好的通信信道(比如偷听者靠近发射器,和接收器),发射机的保密能力就为零,这意味着发送的信息无法保证保密。通过设计发射器，给窃听者传输人为产生的噪音，使窃听者的信道状态变差，达到保密的效果[12]； Lo W Y等人将人工加扰的思想应用OFDMA系统中，得出了当功率受限时的最优用户选择和资源分配方案[13]。