[发明专利]多基站协作场景中基于安全速率优化的预编码方法

摘要

本发明是多基站协作场景中基于安全速率优化的预编码方法，具体指一种多基站协作场景中基于安全速率优化的预编码信息处理方法，涉及无线通信预编码技术领域。具体为：各基站向用户发送训练序列，用户和窃听者的收发信机根据接收到的信号进行信道估计，分别得到各基站与用户和窃听者之间的信道信息；中央处理器根据得到的信道信息，计算所有基站的预编码矩阵，并将各预编码矩阵反馈给相应的基站；各基站将同一信号经预编码处理后发送给用户；用户和窃听者对接收到的信号进行检测，估计发送的信号。它通过同时得到各基站的预编码矩阵最大化系统的安全速率，避免了传统的迭代算法不能确保得到的解为全局最优解的缺陷，能够有效地提高系统的安全速率。

主权项

1.一种多基站协作场景中基于安全速率优化的预编码方法，基于包括K个基站、一个用户和一个窃听者，一个用于信号处理的中央处理器的通信系统结构，其特征在于，包括以下步骤：A.K个基站同时向用户发送训练序列P₁，用户根据接收到的信号进行信道估计，得到基站与用户之间的信道信息窃听者根据接收到的信号对信道进行估计，得到基站与窃听者之间的信道信息B.中央处理器根据基站与用户之间的信道信息和基站与窃听者之间的信道信息计算所有基站的预编码矩阵F，其中F=blkdiag{F₁,F₂,…F_K}，F_i为第i个基站的预编码矩阵,并将F_i反馈给第i个基站，i=1,2,…K；C.K个基站将要发送的信号s经过预编码处理后发送给用户，假设第i个基站有N_i根收发天线，用户有N_u根收发天线，窃听者有N_e根收发天线，用户、窃听者接收到的信号分别表示为：yu=Σi=1KHi(u)Fis+nu]]>ye=Σi=1KHi(e)Fis+ne]]>其中，分别是一个N_u×N_i阶、N_e×N_i阶的矩阵，分别表示第i个基站和合法用户之间、窃听者之间的信道；F_i是一个N_i×N_i阶的矩阵，表示第i个基站的预编码矩阵；s是一个N_i×1的向量，表示基站发射的信号，并且其中E{x}表示x的数学期望，上标H表示共轭转置运算；n_u、n_e分别是一个N_u×1、N_e×1的向量，分别表示用户端、窃听者端的高斯白噪声，并且E{neneH}=σe2I;]]>D.用户端和窃听者对接收到的信号进行检测处理，分别得到估计的发送信号s₁，s₂。