在无线通信网络中,由于信道自身的广播特性,通信安全问题始终面临着严峻的挑战。传统的无线安全技术往往依赖于公共密钥和算法加密的机制,不仅容易被运算能力更强的攻击者破解,还增加了无线通信网络中的运算资源负担。使用无线通信中的物理层特征参量的安全机制可以提供更高的安全性,并且具有资源消耗更小、时延更低等优点。物理层安全中的认证技术,利用无线信道的信道特性,通过提取无线网络的物理层特征参量并结合一定的认证策略,对信息来源进行身份认证。本文在此基础上,使用基于假设检验的Neyman-Pearson经典方法,提出了一种基于载波频率偏移(CFO)和接收信号强度(RSS)的联合认证方案。使用接收信号强度进行认证能够有效利用无线信道特性的优势,但容易被非法攻击者模仿;载波频率偏移是硬件相关,不易被模仿,但无法结合空间位置进行判定。二者均是较容易获取的物理层参量,能够进行互补,提升无线通信系统的安全性。本文主要工作包括以下几点:(1)提出了基于载波频率偏移和接收信号强度的联合认证方案,对通信中接收信息包的两个物理层参量进行身份来源的认证。通过虚警率推导出能够使检出率达到最大的判定阈值,再根据取样矩阵中的统计值与判定阈值分别对比进行假设检验认证,最后将分别认证的结果使用严格的联合策略进行结合,仅当两个参量均判定合法时将联合认证结果判定为合法,以此设计出一个更优的认证检测器。(2)设计了 MATLAB仿真,通过设置仿真环境,模拟了通信过程。根据参量模型得到的两个物理层参量的仿真数据并加以分析,使用接收机工作特性曲线来对方案性能进行综合性的评估。经过对比可以验证本文所提的联合方案性能相比两个单参量方案有所提高。同时通过仿真对方案性能的影响因素进行了分析,对比联合方案在不同信噪比以及不同取样范围大小下的性能表现。(3)设计并实现了实验来对方案进行验证。使用基于GNU Radio和USRP组合的软件无线电系统搭建测试实验平台,对实验过程和实验对照组进行设计,并使用802.11a协议的无线信号进行实际测试获取物理层参量样本值。将实测数据通过MATLAB对进行汇总分析。实验结果表明,联合方案在实际通信环境中同样有着较好的性能表现。