23、无线传感与雷达通信一体化的物理层安全

无线传感与雷达通信一体化的物理层安全

1. 无线传感概述

无线传感是通过射频（RF）信号获取环境信息的现象。这些信息包含某些关键参数，可进一步处理以实现环境感知。具备传感能力的设备发射的射频信号会被物理环境反射，从而提供有关地理和地形地图、干扰、信号强度以及传播模型等有用信息。传感可通过多种设备实现，如相机、无线传感器、雷达和激光雷达等。下一代无线网络支持多种服务，如遥感、智能家居、环境监测和车与万物（V2X）通信，这些都需要高效的传感能力。

无线传感可进一步分为主动传感和被动传感：
- 主动传感 ：发射专用的传感信号，该信号与环境中存在的散射目标/物体相互作用，其反射信号由接收器处理，以深入了解周围环境。对于这些专用传感信号，必须考虑某些设计参数，如发射功率和高相关性。
- 被动传感 ：利用从各种非合作通信系统中提取的反射信号。这些信号源可以是数字音频/视频广播信号、电视信号和蜂窝基站等。被动传感首先通过视距（LOS）链路将参考信号直接发射到被动传感接收器。同时，由于参考信号与目标的相互作用，接收器也会接收到相同参考信号的散射副本。因此，通过对两个通道获得的信号进行相关处理，可以提取相关的传感参数。

WiFi传感（也称为无线局域网（WLAN）传感）利用现有的WiFi信号来感知其环境。常见的室内WiFi传感应用包括运动检测、手势识别、跌倒检测、生命体征识别等。通过WiFi传感获取周围环境信息的过程是通过检测和处理IEEE 802.11数据包来完成的。传统的802.11数据包包含用于信道估计和同步的训练序列，这有助于解调接收到的数据。此外，相同的训练序列可用于通过反射回波来感知周围环境。