Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20384
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisor1Ribeiro, Moisés Vidal-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1290711673273506pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Tonello, Andrea-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/pt_BR
dc.contributor.referee1Pinho, Marcelo da Silva-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0513060705572423pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Leandro Rodrigues Manso-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1421239770201461pt_BR
dc.creatorCampos, Gustavo Moraes-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4324400275713004pt_BR
dc.date.accessioned2026-06-25T10:52:32Z-
dc.date.available2026-06-24-
dc.date.available2026-06-25T10:52:32Z-
dc.date.issued2026-02-26-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20384-
dc.description.abstractThis dissertation investigates the design of chirped waveforms for baseband transmission and the enhancement of Physical Layer Security (PLS) in wiretap channel scenarios, with a focus on Power Line Communication (PLC) systems. Specifically, the work proposes the Hermitian Symmetric Orthogonal Chirp-Division Multiplexing (HS-OCDM) technique and evaluates an Artificial Noise (AN) injection strategy exploiting the degrees of freedom provided by the Cyclic Prefix (CP). Regarding waveform design, the time-frequency structure of existing real-valued OCDM techniques is analyzed via group delay. It is demonstrated that this existing formulation yields chirp sequences that occupy only half of the available symbol block duration, thereby restricting their temporal spreading. To address this limitation, a modified Discrete Fresnel Transform (DFnT) kernel is proposed to introduce the HS-OCDM technique. Numerical analyses confirm that this formulation ensures the transmission of real-valued sequences that fully occupy the symbol block, offering superior robustness against synchronization impairments and CP length violations. Subsequently, in the context of PLS, the effectiveness of a CP-based AN injection strategy is evaluated using a unified formulation. This approach enables a comparative assessment of the HS-OCDM technique against other CP-based techniques across both narrowband and broadband PLC channels. Numerical results reveal that the HS-OCDM technique proves to be the most robust alternative under severe channel and synchronization impairments. Finally, the statistical behavior of the CP-based AN vector is investigated through first- and second-order statistical moment analyses. Numerical results show that the projection onto the legitimate channel’s null space introduces non-negligible correlation patterns. Although the AN energy is confined to the CP at the legitimate receiver, enabling easy removal, the persistence of these cyclic correlations at the eavesdropper represents a potential vulnerability that could be exploited.pt_BR
dc.description.resumoA presente dissertação investiga o projeto de formas de onda em chirp para transmissão em banda base e o aprimoramento da segurança na camada física (do inglês, physical layer security - PLS) em cenários de canais com escuta, com foco em sistemas de comunicação via rede elétrica (do inglês, power line communication - PLC). Especificamente, o trabalho propõe a técnica de multiplexação ortogonal por divisão de chirp com simetria Hermitiana (do inglês, Hermitian symmetric orthogonal chirp-division multiplexing - HS-OCDM) e avalia uma estratégia de injeção de ruído artificial (do inglês, artificial noise - AN) explorando os graus de liberdade fornecidos pelo prefixo cíclico (do inglês, cyclic prefix - CP). Em relação ao projeto de formas de onda, a estrutura tempo-frequência das técnicas OCDM de valores reais existentes é analisada via atraso de grupo. Demonstra-se que essa formulação existente resulta em sequências de chirp que ocupam apenas metade da duração disponível do bloco de símbolo, restringindo assim seu espalhamento temporal. Para contornar essa limitação, um núcleo modificado da Transformada Discreta de Fresnel (do inglês, discrete Fresnel transform - DFnT) é proposto para introduzir a técnica HS-OCDM. Análises numéricas confirmam que essa formulação assegura a transmissão de sequências reais que ocupam totalmente o bloco de símbolo, oferecendo robustez superior contra imperfeições de sincronização e violações de comprimento do CP. Subsequentemente, no contexto de PLS, a eficácia de uma estratégia de injeção de AN baseada em CP é avaliada utilizando uma formulação unificada. Essa abordagem permite uma avaliação comparativa da técnica HS-OCDM em relação a outras técnicas baseadas em CP em canais PLC de banda estreita e banda larga. Resultados numéricos revelam que a técnica HS-OCDM prova ser a alternativa mais robusta sob severas imperfeições de canal e sincronização. Finalmente, o comportamento estatístico do vetor de AN baseado em CP é investigado através de análises de momentos estatísticos de primeira e segunda ordem. Os resultados mostram que a projeção no espaço nulo do canal legítimo introduz padrões de correlação não negligenciáveis. Embora a energia do AN esteja confinada ao CP no receptor legítimo, permitindo fácil remoção, a persistência dessas correlações cíclicas na escuta representa uma vulnerabilidade potencial que poderia ser explorada.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectMultiplexação por divisão de chirps ortogonaispt_BR
dc.subjectComunicação via rede de energia elétricapt_BR
dc.subjectSegurança da camada físicapt_BR
dc.subjectRuído artificialpt_BR
dc.subjectOrthogonal chirp-division multiplexingpt_BR
dc.subjectPower line communicationpt_BR
dc.subjectPhysical layer securitypt_BR
dc.subjectArtificial noisept_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleContributions to chirp-based waveform design and physical-layer security for plc systemspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons