[发明专利]一种基于认知无线网络的鲁棒主动监听系统的建立方法

摘要

本发明公开了一种基于认知无线网络的鲁棒主动监听系统的建立方法。具体步骤是：建立主动监听系统传输模型；得到模型中可疑连接的最大鲁棒传输速率；得到监听速率；得到优化后的次级发送机ST端的鲁棒传输功率；得到最大化的监听速率。本发明通过引入人工干扰向量实现对认知无线网络中次级用户间可疑连接的主动监听；另外，在主、次接收机的信道状态信息无法被完全知晓的无线信道中加入人为干扰，利用一个全双工合法监听器通过优化发送波束向量来最大化监听速率，以监听在认知无线网络中次级收发机之间建立的可疑连接；保证了认知无线网络的通信安全性，适用于无法完全获得信道状态信息的认知无线网络，增强了通信安全性。

主权项

1.一种基于认知无线网络的鲁棒主动监听系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：设有一个合法监听器E和两个用户的主动监听系统，建立主动监听系统传输模型；其中，所述两个用户包括主接收机PR和次级发送机ST及次级接收机SR；所述合法监听器E配备有单个接收天线和多个发送天线，所述的次级发送机ST配备有一个单独的发送天线，次级接收机SR配备有一个单独的接收天线，所述合法监听器E在全双工模式下收发相互独立，且相互之间无自干扰现象；步骤二：根据步骤一中建立的主动监听系统传输模型，分别得到在次级发送机ST端的鲁棒传输速率和鲁棒传输功率，通过上述两个变量得到模型中可疑连接的最大鲁棒传输速率；由次级发送机ST端的鲁棒传输功率得到从次级发送机ST端到合法监听器E端的信道容量；步骤三：根据步骤二中的次级发送机ST端到合法监听器E端的信道容量和鲁棒传输速率之间的关系得到监听速率R_ev(w)；优化合法监听器E的波束成形向量w来使监听速率R_ev(w)最大化；步骤四：所述监听速率R_ev(w)受到鲁棒传输速率和次级发送机ST端到合法监听器E端的信道容量之间的关系的约束，将求解最大化的监听速率R_ev(w)的原问题变成一个可以通过有限个约束得到分析解的问题，得到优化后的次级发送机ST端的鲁棒传输功率；步骤五：根据步骤四中得到的优化后的次级发送机ST端的鲁棒传输功率，提出三个与求解最大化的监听速率R_ev(w)的原问题有相同优化解的子问题来优化原问题，同时通过优化人工干扰线性向量，得到最大化的监听速率R_ev(w)。