Richtungsmodulation und künstliche Rauscheinspeisung für die physikalische Schichtsicherheit von ISAC

Theoretische Grundlagen und Echtzeit-DSP-Implementierungen für sicheres Millimeterwellen-Beamforming.

Kanalzustandsinformationen und Grenzen der Geheimhaltungskapazität

Durch die Nutzung radarbasierter räumlicher Koordinaten erstellt die Basisstation hochpräzise Sichtlinien-Kanalschätzungen ohne Rückmeldungs-Overhead und berechnet optimale Precoding-Matrizen, die die gegenseitige Abhörinformation auf null setzen.

FPGA-basierte Precoding-Matrixberechnung

Die Echtzeit-Precoder-Berechnung wird auf Xilinx UltraScale+ FPGAs mittels systolischer Cholesky-Zerlegung implementiert und aktualisiert die Richtungsmodulationsgewichte alle 125 Mikrosekunden, um bewegliche Abhörer zu bekämpfen.

Experimentelle Over-the-Air-Ergebnisse

Außenmessungen an einem 28-GHz-Testaufbau bestätigten, dass unbefugte Empfänger, die nur 2 Grad vom Hauptstrahl abweichen, Bitfehlerraten von 100 % (BER ~ 0,5) aufwiesen, wodurch das Abhören vollständig verhindert wurde.

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