A detection theoretical approach to digital communications using autoregressive process shift keying

Abstract

I klassisk digital kommunikasjon overføres en bitstrøm gjennom en kanal ved å modulere parametrene til en deterministisk bærebølge. Noen kjente eksempler er amplitudemodulasjon (AM), frekvensmodulasjon (FM) og fasemodulasjon (PM). Mottakeren estimerer parametrene til det informasjonsbærende signalet og bruker en deteksjonsregel til å klassifisere den mottatte bølgeformen som en av flere mulige parametriske signaler.

Konvensjonelle metoder gir ingen beskyttelse mot at ikke-autoriserte mottakere avlytter og dekoder signalet. Blant ferske metoder som tilbyr en viss beskyttelse mot avlytting finner vi såkalte spredt spektrum-teknikker og kaotiske digitale kodere. Slike teknikker krever nøyakig synkronisering mellom sender og mottaker. Selv små synkroniseringsfeil kan føre til store bitfeilrater hos mottakeren.

Denne oppgaven har undersøkt et nytt konsept innen digital kommunikasjon, som er basert på å bruke realisasjoner av stokastiske prosesser som informasjonsbærende signaler. Teknikken har innebygd sikkerhet mot avlytting. Samtidig er det mulig å konstruere dekodere som er enklere enn de som brukes i spredt spektrum og kaotisk kommunikasjon.

Målet med prosjektet er å undersøke noen fundamentale egenskaper ved den nye teknikken: 1) Hvordan kan vi finne et statistisk mål på avstand mellom de informasjonsbærende stokastiske prosessene? 2) Hvilken detektor skal vi bruke for å dekode informasjonssekvensen, og hvor god ytelse gir denne? 3) Hvordan skal vi velge de stokastiske prosessene?