DOI:10.13876/J.cnki.ydnse.220090第42卷第3期2023年9月延安大学学报(自然科学版)JournalofYan’anUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.42No.3Sep.2023不确定噪声下变换域通信系统隐蔽传输性能分析房亮1*,李思思1,武善花1,张浩杰2(1.延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000;2.空军工程大学信息与导航学院,陕西西安710077)摘要:针对不确定噪声下变换域通信系统(TransformDomainCommunicationSystem,TDCS)的隐蔽传输性能展开研究,分析了当不确定噪声功率服从均匀分布和对数均匀分布时,TDCS在给定隐蔽约束条件下所能达到的最大隐蔽吞吐量。首先,对两种不确定噪声下敌对方的最优检测门限进行了推导;其次,推导了在这两种噪声下,以平均隐蔽概率和隐蔽中断概率为约束时,TDCS发射功率所对应的最大值和最小值,并分析了发射功率最大值随注入能量子载波数目的渐近收敛性;最后,基于两个约束条件对发射功率的限制,得到TDCS所能达到的最大隐蔽吞吐量。仿真结果验证了发射功率最大值的渐近收敛性,以及最大隐蔽吞吐量与距离比值、噪声不确定程度之间的关系。关键词:变换域通信系统;隐蔽通信;平均隐蔽概率;隐蔽中断概率;隐蔽吞吐量中图分类号:TN92文献标识码:A文章编号:1004-602X(2023)03-0098-07基于感知无线电(CognitiveRadio,CR)技术的变换域通信系统(TransformDomainCommunicationSystem,TDCS)能够主动规避干扰,同时还具有低截获概率(LowProbabilityofIntercept,LPI)、低检测概率(LowProbabilityofDetection,LPD)的传输特性,因此,特别适用于复杂电磁环境中无线信息的安全传输[1-2]。现有针对TDCS的研究主要集中在剔除干扰的基函数波形设计[3-4]、抑制多用户干扰[5]、控制基函数波形的峰均比(PeaktoAveragePowerRatio,PAPR)[6]以及利用分数阶傅里叶变换和混沌序列实现调制波形加密[7-8]等方面,而对TDCS隐蔽传输性能的分析鲜有报道。一直以来,TDCS基函数波形的类噪声特性被认为是TDCS能够实现隐蔽传输的直接原因,然而,近年来的研究表明,在功率计(Radiometer)的检测下,类噪声信号的无线传输同样存在被发现、被截获的风险[9]。因此,研究TDCS的隐蔽传输性能,对于指导基函数设计、提高系统传输的安全性具有十分重要的现实意义。类噪声信号的隐蔽传输应用最早可以追溯到1941年提出的扩频通信技术,然而,在很长一段时间里,由于缺乏理论上的突破,所以无法实现对扩频通信的隐蔽传...