外部の「観測者」からの無線信号を隠す方法についてです。
より具体的には、信号検出の確率を減らす方法について。
数学はありません。 指の理論と実践。
信号パラメータが不明な場合、それを検出する唯一の方法はエネルギーによるものです。
信号の「エネルギー隠蔽」に対する最も明らかな解決策：送信者の電力を制限して、対話者の受信者が十分なレベルで信号を受信するようにします（エラーの確率は最大許容値に等しくなります）。
「一定の距離」を超えた人は誰でも信号を検出できません（より正確には、検出の確率は非常に小さくなります）。
「一定の距離」これは、外部干渉信号（干渉）がない場合の「一定の距離」と呼ばれ、使用する機器の品質に依存します。 受信機の品質の主な指標は、その感度です。 許容できるビットエラー確率で信号を受信できる強度を示しています。
ほとんどの場合、制限は受信機のノイズ電力によって決まります。 抵抗器（ノイズは電子のカオス的な熱運動によって引き起こされます）から始まり、アンプ（ショット、熱ノイズ、分布ノイズ、抵抗ノイズ）とアンテナ（一般に別の問題）で終わるすべてがうるさいです。
トピックが興味深い場合は、次の方法論ガイドをご覧ください。
メリホフS.V. 無線受信機の感度の評価：トレーニングマニュアル。 -トムスク：TUSUR、2012年-100秒
ゾーンは、信号に関して大まかに3つの部分に分けることができます。
1-受け入れる
2-検出
3-表示されない
検出は非常に簡単で、周波数範囲のスペクトルを分析するだけです。
SDRSharpのスクリーンショット。
939 MHzの周波数で、GSM信号のスペクトルが割り当てられます。 939.8 MHzの周波数では、GSM信号もありますが、そのレベルは約20 dB低くなります。 おそらく他の周波数の信号もありますが、送信機は受信機から十分離れているため、検出できません。
これはエネルギー検出と呼ばれます。
ここではそのような写真を検討します-「ハエ」を個別に、「カツレツ」を個別に。
また、信号スペクトルがノイズレベルの下に描かれている場合、これは「まったく見えない」という意味ではありません。 その代わりに、信号とノイズスペクトルの合計が表示されます。たとえば、信号レベルがノイズレベルより10 dB低い場合、信号全体は0.41 dB高くなります。 外部の観測者が時間とともにスペクトル密度を平均化することを決定した場合、信号パワー密度の分解能は徐々に増加し、それにより検出の確率が増加します。
もちろん、電力制限は、話をするのが面白い方法ではありません。
信号のパワーは、スペクトルの面積によって推定できることに注意してください。 そして、信号パワーを保持し、検出の確率を減らしたい場合、そのスペクトルを拡大する必要があります。
この図は、信号スペクトルとスペクトル拡散を示しています。 スペクトルを拡張するにはいくつかの方法があります。 周波数範囲全体で信号を均等に移動できます。時間の経過とともに平均すると、広く均一なスペクトルが表示されます。 この方法はFHSS（周波数ホッピングスペクトラム拡散）と呼ばれ、たとえばBluetoothで使用されます（もちろん、他の目的にも使用されますが、本質は同じです）。
最初は、スペクトルの幅は信号の変化率（文字の変化率）に依存します。 たとえば、情報の流れに応じて信号の位相を変調する場合、位相の変化が速くなるほど、信号はより広帯域になります。 ここから、別の拡張方法であるDSSS（Direct Sequence Spread Spectrum）に到達しました。 送信中、各ビットは（オプションとして）擬似ランダムバイナリシーケンスに置き換えられます（周波数範囲にわたって信号電力を均等に分散するには、擬似ランダム性が必要です）。
シーケンスの長さは、スペクトルの膨張係数に直接比例します。
受信機は、受信信号と参照シーケンスの相関を計算し、送信されたシンボルについて決定を行う相関器を使用する必要があります。
アプリケーションの結果、高品質の通信が維持される距離は同じままであり、信号検出の可能性が高いエリアは減少します。
DSSSは、GPS、802.11b、CDMA多元接続規格で使用されます。
DSSSを使用した単純なエネルギー削減に加えて、たとえばテレビ信号のスペクトル内の信号を「隠す」ことができ、相関処理により回復できます。
信号検出の確率を減らす別の方法は、アンテナアレイを使用することです。 放射素子のセットを備えたアンテナ。
アンテナアレイを使用すると、放射パターンを形成できます。 受信機にのみ信号を発信します。
その結果、エネルギーが節約されます。 制限として、受信機と送信機の間の直接的な可視性が必要です。
別の方法はMU-MIMOテクノロジーと呼ばれ、標準の802.11acで使用されます。
いくつかのアンテナ要素が信号を形成するので、対談者の受信機エリアでは最大信号レベルがあり、他の受信機のゾーンでは最小になります。 （およびMU-MIMOテクノロジーによれば、アクセスポイントは各ユーザーに対してこのようなパターンを形成し、それらの合計は同じ周波数帯域で同時に送信されます。）
しかし：
- 他の受信機の位置を知る必要があります（より正確には、他の受信機との通信チャネルの特性が必要です）。
- より多くの受信機が考慮されるほど、アンテナ要素の数は大きくなります。
肯定的な側面から：直接的な可視性は必要ありません。
おわりに
これらは、無線技術が提供できるオプションです。 信号を隠す他の方法（すべての種類のカオスシステム）、およびスペクトルを拡張する他の方法（たとえば、DSSS（またはそれに加えて）の代わりに、ノイズ耐性コーディング（LDPCまたはターボコード）を使用すると、周波数範囲の使用効率が向上します）しかし、残りはすでに特定のものであり、今のところはそれで十分だと思います。
質問、コメント、または推奨事項があれば、歓迎します。