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Un système de communication OFDM à faible probabilité d'interception

Bouanen, Marwen (2013). Un système de communication OFDM à faible probabilité d'interception. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les systèmes OFDM traditionnels présentent des propriétés cyclostationnaires qui peuvent être exploitées afin d’intercepter le signal sans fil transmis. Cependant, une telle possibilité est inacceptable dans les applications militaires où la sécurité est d’une importance extrême. Le préfixe cyclique est le paramètre OFDM le plus important qui génère des caractéristiques cyclostationnaires. Dans le but d’empêcher l’exploitation de ces caractéristiques, nous proposons une combinaison innovatrice de deux techniques qui permettent de réduire considérablement la cyclostationnarité et les propriétés spectrales de la forme d'onde OFDM, tout en conservant les avantages du préfixe cyclique. La taille du préfixe cyclique est variée pseudo-aléatoirement dans chaque symbole OFDM de sorte que les caractéristiques cyclostationnaires soient atténuées. Par ailleurs, une gigue de fréquence pseudo-aléatoire est introduite à la fréquence porteuse afin de masquer les raies spectrales correspondantes aux fréquences des sous-porteuses. Le système conçu génère ainsi une forme d'onde à faible probabilité d’interception. De plus, de bonnes performances sur les canaux à trajets multiples de type Rayleigh sont démontrées. Enfin, une preuve de concept d'un émetteur GNU Radio implémentant un préfixe cyclique de taille pseudo-aléatoire est exposée.

Titre traduit

An LPI design for secure OFDM systems

Résumé traduit

Traditional OFDM systems present some embedded features that may be exploited in order to intercept the Wireless transmitted signal. However, such a possibility is not accepted in military applications where security is a very important issue. Cyclic prefix is one of the most obvious OFDM parameters that induce cyclostationarity features. Aiming to suppress these features, some classical solutions in literature propose to entirely remove the cyclic extension so that additional processing is needed to eliminate the inter-symbol interference. In this work, we propose an innovative combination of two techniques that allow to considerably reduce cyclostationary and spectral features of the OFDM waveform, while maintaining the cyclic prefix advantages. The cyclic-prefix size in each OFDM symbol is varied pseudorandomly so that cyclostationary features are mitigated. Moreover, a pseudo-random frequency jitter is introduced to the carrier frequency in order to mask subcarrier spectral lines. Once these techniques are applied, the designed system is said to generate a low probability-of-intercept waveform(LPI).Performance in multipath channels is investigated and shown to be effective. Finally, the feasibility of a GNU Radio transmitter that implements a pseudo-random cyclic prefix is presented.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 77-79.
Mots-clés libres: Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence. Ondes cyclostationnaires. Variables aléatoires. Raies spectrales. Systèmes de télécommunications Conception et construction. OFDM, cyclostationnarité, faible probabilité d’interception
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Thibeault, Claude
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Gagnon, François
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 20 mars 2015 17:56
Dernière modification: 03 juin 2015 20:41
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1179

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