[发明专利]面向物理层安全的自适应联合波束和干扰成型的传输方法

摘要

本发明公开了一种面向物理层安全的自适应联合波束和干扰成型的传输方法。该方法主要包括三个阶段：中继分类，信源广播，中继转发。在信息传输前，通过RTS/CTS机制，获得所有的信道信息及确定中继是否适合参与译码转发，中继端的CCN(central control node)求解功率约束下的最优权系数矢量。在信源广播阶段，在信源发送信息的同时，那些分类阶段出现译码错误的中继将发送一个目的端已知的取自高斯空间的噪声样本。在中继转发阶段，那些正确译码的中继将作为信息传输的媒介，译码转发源加权的信号。与此同时，干扰集合里的中继转发一个加权的干扰信号。另外，窃听者只是未经过系统鉴权的用户，所以能反馈其信道信息。本发明主要选取能正确解码的中继参与信息译码转发。

主权项

1.面向物理层安全的自适应联合波束和干扰成型的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在中继分类阶段，源节点首先向通信网络中的中继节点及目的节点广播所要发送的RTS数据包，中继节点确定其自身译码是否正确，自适应地信息集合和干扰集合，同时中继获得其相关信道的信道信息；2)在信源广播阶段，信源向通信网络内广播要发送的信号，中继在分类阶段确定自身是否能够正确解调出信息，在信息集合里能够正确解调的那些中继将参与信息的译码转发，而对于在干扰集合里那些不能够正确译码的中继，将发送一个取自高斯空间的噪声样本信号，由于噪声样本在接收端已知，所以最后接收的时候能够完全消除；设定通信网络中包括一个信源节点S，一个目的节点D，一个窃听节点E和N个中继节点；且有hsk为第k个中继节点的前向链路的信道状态信息，hkd为第k个中继节点到目的端的信道状态信息，nij为第i个节点到第j个节点的接收机端的复高斯噪声，因此，步骤2)中目的端、窃听端以及中继端的接收到的信号分别如下：其中Ps是信源发送的功率，x为要发送的信息符号，并且E{|x|2}＝1，ν是取自高斯空间的噪声样本，K为干扰集合里面中继的数目，另外，nsd为目的端接收机的噪声，nse为窃听端的接收机的噪声，nsi为第i个中继端的噪声；在信源广播阶段，目的端和窃听端的接收信噪比进而表示为：3)中继转发阶段：中继中心控制节点利用已经获得的信道信息，计算出最优的波束矢量，在该阶段分配给各个中继节点，在该阶段中，信息集合转发一个加权的信息信号的时候，与此同时，干扰集合发送一个干扰波束，使得窃听端的信道进一步恶化，提高整体传输的保密性能。