دانشکده مهندسی برق
دفاعیه دکتری

نیلوفر اروجی

 | تاریخ ارسال: 1400/8/18 | 
چکیده
زمان‌سنجی دقیق یکی از ویژگی‌های کلیدی سامانه موقعیت‌یاب جهانی (GPS) است که در زیرساخت‌های بسیار مهمی از جمله واحدهای اندازه‌گیری فازور PMUمورد استفاده قرار می‌گیرد. هر برچسب زمانی نادقیق در شبکه‌های هوشمند قدرت می‌تواند منجر به اتفاقات فاجعه باری شود. آسیب‌پذیری گیرنده‌های GPS ثابت که در PMUها مستقر هستند، نسبت به حمله همگام‌سازی زمانی TSA باعث کاهش سطح اعتماد به زمان ارائه شده توسط این گیرنده‌ها می‌شود. در قدم اول، با استفاده از یکی از الگوریتم‌های احراز هویت پیام ناوبری به نام احراز هویت زمان - کارآمد مقاوم در برابر فقدان رشته­ (TESLA) می‌‌توان حفاظت خوبی را در برابر حملات در سطح داده ایجاد کرد. راهکار پیشنهادی Salt در تولید زنجیره کلید احتمال موفقیت حمله را با ضریب تقریبی  ECDSA  برابر کاهش می‌‌­دهد. همچنین روش پیشنهادی نسبت به روش ECDSA نرخ احراز هویت را به یک احراز هویت در دو دقیقه افزایش می‌‌دهد. با وجود اینکه روش TESLA در مقابل حملات متوسط و پیچیده فریب مقاوم است، حفاظتی در برابر حمله ساده ضبط و بازپخش سیگنال ندارد. بنابراین، همواره توصیه می‌شود که روش‌های رمزنگاری به همراه سایر روش‌های مقابله مورد استفاده قرار گیرند. برای تقویت الگوریتم رمزنگاری، از روش نظارت بر انحراف ساعت گیرنده PMU استفاده شده است. در این روش از یک شبکه عصبی MLP برای دنبال کردن روند اصلی انحراف ساعت استفاده می‌شود. روش پیشنهادی با روش‌های EKF، LO و RE مقایسه شده است. مقادیر RMSE در مقایسه با روش RE که یکی از بروزترین روش‌های مقابله با TSA است، تا شش برابر بهبود را نشان می‌دهد. از طرف دیگر، گیرنده‌های موجود در واحدهای PMU باید قابلیت به‌روزرسانی در مقابل حملات جدید را داشته باشند. بنابراین، تمرکز مطالعات در این زمینه به سمت SDRها است که در مقابل گیرنده‌های تجاری، دارای قابلیت به‌روزرسانی هستند. در این میان، SDRهای مبتنی بر FPGA، از نظر توان پردازش نزدیک‌ترین عملکرد را نسبت به گیرنده‌های متداول دارند. بنابراین، از طریق دو تخمین از تابع فعال‌سازی سیگموید، تخمین LA-LUT وPLA ، دو معماری از روش پیشنهادی روی SDRهای مبتنی بر FPGA ارائه شده است که کمتر از ۰.۳% از برش‌های ثبات، ۵% از برش‌های LUT و ۸% از هسته‌های DSP را مصرف می­کنند. بر این اساس، می‌توان ادعا کرد که طراحی‌ها سبک‌وزن هستند. همچنین، حداکثر فرکانس کاری روش مبتنی بر LA-LUT برابر با MHz ۷۱.۱۴۳ و همین مقدار در روش PLA برابر با MHz ۵۳.۷۵۲ است. با توجه به فرکانس داده ناوبری که برابر با Hz ۵۰ است، هر دو روش را می‌توان به صورت بلادرنگ اجرا کرد.
دفعات مشاهده: 1204 بار   |   دفعات چاپ: 200 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر