[发明专利]一种基于干扰子空间旋转的跳空通信方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种基于干扰子空间旋转的跳空通信方法，发射机获取其与接收机之间的信道信息并计算预编码矩阵；接收机估计期望信号和干扰的到达角度并将其差值反馈给发射机；发射机根据接收机反馈的到达角度差值使用复Givens矩阵对预编码矩阵进行旋转，并从旋转后的预编码矩阵中选取预编码向量发送数据。本发明具有改变期望信号的空间特征，躲避干扰，提高通信安全性，降低通信误码率的优点，可用于解决无线通信中的干扰问题。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于干扰子空间旋转的跳空通信方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：无线通信的安全性近年来受到越来越广泛的关注，目前，业内常用的技术包括：在物理层，可以通过扩展频谱和载波跳变的方式来增加通信的保密性。现有技术一扩频通信(Spread Spectrum Communication)是在发射端使用扩频码将信号的带宽扩展几十甚至几百倍再发射，在接收端使用与发射端相同的扩频码对信号进行解扩，恢复出原始的信息码的通信方式。按照产生扩频信号的方式不同，扩频通信可以分为直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)，通常称为直扩系统；跳频扩频(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)，通常称为跳频系统，具有多频、选码、频移键控的特点；跳时扩频(Time-Hopping Spread Spectrum，THSS)，主要应用于时分多址的通信中；以及其它混合扩频(如DS/FH、DS/TH等)。但是这些技术的应用都是在频域和时域，随着通信设备的增加，设备之间的共道干扰(Co-Channel Interference，CCI)越来越严重，使得时、频域的资源紧缺问题变得日益尖锐。现有技术二多天线跳空技术是收发双方配置多天线，发送方选择若干根天线同时发送信号，接收方选择若干根天线接收信号，通过某种方式使信号在空域中跳变，这种基于天线选择的技术并没有利用到多天线的增益。现有技术三提出一种自适应跳频方法/机制，由一方实时检测信道并对信道进行质量评估(Link Quality Analysis，LQA)，并将评估信息反馈给另一方，双方根据信道状态约定下一跳通信的参数。自适应跳频具有比常规跳频更好的抗干扰性能，但需要通信双方通过信息交互确定跳频参数，实时性要求也较高。现有技术四提出一种基于双向权值训练的多天线跳空方案，通信双方按照跳空图案切换天线实现信息收发。该方案虽然可以在一定程度上改善通信的安全性，但是在一次传输中只使用了收发端的部分天线，损失了多天线的分集增益。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术一设备之间的共道干扰越来越严重，使得时、频域的资源紧缺问题变得日益尖锐；干扰使得资源紧张，资源紧张干扰越重。

(2)现有技术二没有利用到多天线的增益，使得系统的容量不能最大化。

(3)现有技术三需要通信双方通过信息交互确定跳频参数，实时性要求也较高。

(4)现有技术四在一次传输中只使用了收发端的部分天线，损失了多天线的分集增益。

解决上述技术问题的难度和意义：

解决上述问题的难度在于：如何有效控制信号的空间特征，使其避开干扰。意义在于：在多天线的基础上，通过对通信信号在空域实施跳变，获得通信的安全性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于干扰子空间旋转的跳空通信方法。