[发明专利]窃听者选择性窃听条件下基于方向调制的物理层安全技术

权利要求书

1.窃听者选择性窃听条件下基于方向调制的物理层安全技术，其特征在于包含以下步骤：

S1：根据系统模型获得目标用户以及窃听该目标用户的窃听者的信干噪比(SINR)，推算出最坏情形下系统总安全速率；

S2：根据窃听者的方向角误差服从Von Mises分布，推算出窃听信道的协方差矩阵；

S3：将该协方差矩阵带入求解系统总安全速率的问题中，获得目标优化问题；

S4：使用半正定松弛法和基于泰勒展开的一阶近似法，将原非凸目标问题转化成凸问题；

S5：使用凸优化工具箱(CVX)求解该凸问题。

2.如权利要求1所述的窃听者选择性窃听条件下基于方向调制的物理层安全技术，所述步骤S1进一步包括：对于每一个目标用户，都只有邻近的几个窃听者能够破译出该目标用户接收到的机密信号。因此，为了实现信号的安全传输，每一个目标用户可实现的安全速率是用该目标用户自身的安全速率减去窃听该目标用户的所有窃听者处最大的安全速率，那么系统总安全速率就是所有目标用户可实现的安全速率的总和，以此推算出最坏情形下系统总安全速率。

3.如权利要求1所述的窃听者选择性窃听条件下基于方向调制的物理层安全技术，所述步骤S2进一步包括：首先，对于每个协方差矩阵元素的表达式，使用二阶泰勒级数展开法表示式中关于角度误差的三角函数项，并将每个元素的表达式表示成实部与虚部之和的形式。然后，用Von Mises分布函数替换式中的概率密度函数，并联合使用三角函数展开法以及二阶泰勒级数展开法和现有的积分公式去近似实部与虚部表达式中的每一项，最终获得每个协方差矩阵元素的表达式，从而构造出窃听信道的协方差矩阵。