Criptografia de camada física para sinais OFDM

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guimarães, Gabriel Inácio Della Vecchia
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/210900
Resumo: Neste trabalho, a implementação de uma técnica de criptografia de sinais baseada em codificação espectral junto a técnica de multiplexação por divisão de frequências ortogonais (orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) é realizada e seu desempenho analisado por meio de simulações numéricas. A técnica de criptografia é uma adaptação da técnica de codificação espectral de fase (spectral phase encoding, SPE), a qual particiona um sinal em diversas fatias espectrais, e altera algumas de suas propriedades. A adaptação feita visa alterar também a amplitude de cada fatia de forma a aumentar a robustez da criptografia como um todo. Foram implementados também dois formatos diferentes de modulação para a transmissão, o 16-QAM retangular e o 16-QAM estrela de duplo anel (dual-ring star 16-QAM, DRS-16- QAM). Após a implementação, foram feitas simulações com o objetivo de analisar o desempenho do sistema com um sinal sendo transmitido por um canal com ruído gaussiano branco aditivo (additive white gaussian noise, AWGN). Os resultados mostraram que a criptografia é robusta, com o sinal criptografado apresentando taxa de erro de bit (bit error rate, BER) de valor próximo a 0,5, o maior valor possível. Os resultados também mostraram que a utilização da técnica DRS-16-QAM é ideal para este tipo de sistema, pois possui um compromisso satisfatório entre a BER e a variação da relação sinal-ruído (signal-to-noise ratio, SNR) do canal, quando comparado com a modulação 16-QAM retangular.
id UNSP_69d2070273f2c23a5421b70073a4ccec
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/210900
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Criptografia de camada física para sinais OFDMPhysical layer encryption for OFDM signalsCodificaçãoCriptografiaMultiplexaçãoTelecomunicaçõesNeste trabalho, a implementação de uma técnica de criptografia de sinais baseada em codificação espectral junto a técnica de multiplexação por divisão de frequências ortogonais (orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) é realizada e seu desempenho analisado por meio de simulações numéricas. A técnica de criptografia é uma adaptação da técnica de codificação espectral de fase (spectral phase encoding, SPE), a qual particiona um sinal em diversas fatias espectrais, e altera algumas de suas propriedades. A adaptação feita visa alterar também a amplitude de cada fatia de forma a aumentar a robustez da criptografia como um todo. Foram implementados também dois formatos diferentes de modulação para a transmissão, o 16-QAM retangular e o 16-QAM estrela de duplo anel (dual-ring star 16-QAM, DRS-16- QAM). Após a implementação, foram feitas simulações com o objetivo de analisar o desempenho do sistema com um sinal sendo transmitido por um canal com ruído gaussiano branco aditivo (additive white gaussian noise, AWGN). Os resultados mostraram que a criptografia é robusta, com o sinal criptografado apresentando taxa de erro de bit (bit error rate, BER) de valor próximo a 0,5, o maior valor possível. Os resultados também mostraram que a utilização da técnica DRS-16-QAM é ideal para este tipo de sistema, pois possui um compromisso satisfatório entre a BER e a variação da relação sinal-ruído (signal-to-noise ratio, SNR) do canal, quando comparado com a modulação 16-QAM retangular.In this work, the implementation of a spectral-based signal encryption technique along with the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique is performed and its performance is analyzed using numerical simulations. The cryptography technique is an adaptation of the spectral phase encoding (SPE) technique, which partitions a signal into several spectral slices, and changes some of its properties. The adaptation made also aims to change the amplitude of each slice in order to increase the strength of the cryptography as a whole. Two different modulation formats for transmission were also implemented, the rectangular 16-QAM and the dual-ring star 16-QAM (DRS-16-QAM). After implementation, simulations were carried out in order to analyze the performance of the system being transmitted through a channel with additive white gaussian noise (AWGN). The results induced that the encryption is robust, with the encrypted signal at a bit error rate (BER) extremely close to the maximum possible value. They also show us that the use of the DRS-16-QAM technique is ideal for this type of system, as it has a satisfactory compromise between BER and the variation of the signal- to-noise ratio (SNR) of the channel, when compared with rectangular 16-QAM modulation.Não recebi financiamentoUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Abbade, Marcelo Luís Francisco [UNESP]Garde, Ivan Aritz Aldaya [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Guimarães, Gabriel Inácio Della Vecchia2021-06-30T20:37:59Z2021-06-30T20:37:59Z2020-10-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/210900porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-08-06T14:17:58Zoai:repositorio.unesp.br:11449/210900Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-06T14:17:58Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Criptografia de camada física para sinais OFDM
Physical layer encryption for OFDM signals
title Criptografia de camada física para sinais OFDM
spellingShingle Criptografia de camada física para sinais OFDM
Guimarães, Gabriel Inácio Della Vecchia
Codificação
Criptografia
Multiplexação
Telecomunicações
title_short Criptografia de camada física para sinais OFDM
title_full Criptografia de camada física para sinais OFDM
title_fullStr Criptografia de camada física para sinais OFDM
title_full_unstemmed Criptografia de camada física para sinais OFDM
title_sort Criptografia de camada física para sinais OFDM
author Guimarães, Gabriel Inácio Della Vecchia
author_facet Guimarães, Gabriel Inácio Della Vecchia
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Abbade, Marcelo Luís Francisco [UNESP]
Garde, Ivan Aritz Aldaya [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Guimarães, Gabriel Inácio Della Vecchia
dc.subject.por.fl_str_mv Codificação
Criptografia
Multiplexação
Telecomunicações
topic Codificação
Criptografia
Multiplexação
Telecomunicações
description Neste trabalho, a implementação de uma técnica de criptografia de sinais baseada em codificação espectral junto a técnica de multiplexação por divisão de frequências ortogonais (orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) é realizada e seu desempenho analisado por meio de simulações numéricas. A técnica de criptografia é uma adaptação da técnica de codificação espectral de fase (spectral phase encoding, SPE), a qual particiona um sinal em diversas fatias espectrais, e altera algumas de suas propriedades. A adaptação feita visa alterar também a amplitude de cada fatia de forma a aumentar a robustez da criptografia como um todo. Foram implementados também dois formatos diferentes de modulação para a transmissão, o 16-QAM retangular e o 16-QAM estrela de duplo anel (dual-ring star 16-QAM, DRS-16- QAM). Após a implementação, foram feitas simulações com o objetivo de analisar o desempenho do sistema com um sinal sendo transmitido por um canal com ruído gaussiano branco aditivo (additive white gaussian noise, AWGN). Os resultados mostraram que a criptografia é robusta, com o sinal criptografado apresentando taxa de erro de bit (bit error rate, BER) de valor próximo a 0,5, o maior valor possível. Os resultados também mostraram que a utilização da técnica DRS-16-QAM é ideal para este tipo de sistema, pois possui um compromisso satisfatório entre a BER e a variação da relação sinal-ruído (signal-to-noise ratio, SNR) do canal, quando comparado com a modulação 16-QAM retangular.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-10-21
2021-06-30T20:37:59Z
2021-06-30T20:37:59Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/210900
url http://hdl.handle.net/11449/210900
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128139591680000