双密钥置换强化仿射滤波调制物理层安全
研究提出一种面向第六代通信感知一体化波形仿射滤波器组调制的物理层安全方案，通过为预编码与扩频环节分别设置秘密密钥，对线性调频连续波序列实施双重置换。结果显示，在双弥散信道及窃听者拥有完美信道状态信息的条件下，错误密钥仍使误码率接近0.5、速率低于0.09比特/符号，并可抵抗盲载波相位攻击。
该研究针对第六代移动通信中的通信感知一体化需求，提出基于仿射滤波器组调制的物理层安全机制。这一调制波形包含预编码和扩频两个离散仿射傅里叶变换环节，每个环节都会在傅里叶变换之间加入线性调频连续波序列。方案以两把秘密密钥分别控制两处序列置换，使合法接收方能够恢复原有波形结构。
当攻击者使用错误密钥时，置换后的序列经离散傅里叶变换会形成稠密矩阵，破坏复杂的正交特性，进而使固有的滤波器组干扰到达检测端。该设计将密钥正确性与波形恢复能力相绑定，以双重置换提升物理层安全水平。
在双弥散信道评估中，研究考虑了窃听者拥有完美信道状态信息、与合法接收端处于同一位置并使用错误密钥的情况。结果显示，窃听端比特误码率仍接近0.5，速率低于0.09比特/符号；在盲载波相位攻击下，上述限制依然存在。与单次置换方案相比，双重置换使峰值平均功率比增加约2分贝，同时将搜索空间由10的61次方扩大至10的93次方。
【空音视角】 这项工作表明，物理层安全能够与通信感知一体化波形协同设计，而不是仅在数据链路层追加保护。对空音所关注的无线局域网感知和非接触生命体征监测而言，密钥化波形、链路保密与感知信号处理的一体化设计值得持续关注。其双置换方案及峰均比、搜索空间等权衡指标，也为评估感知系统的安全收益与硬件代价提供了工程参照。
—— 本文基于公开报道由空音编辑部 AI 辅助改写 来源：arXiv 信号处理 原文链接：https://arxiv.org/abs/2610.33276
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