[发明专利]无线中继网络中安全容量与能量消耗的联合优化方法

权利要求书

1.一种无线中继网络中安全容量与能量消耗的联合优化方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、将源节点到目的节点安全容量值约束为定值SC_con；

S2、根据所述SC_con同时采用波束成形技术得到干扰节点最小能量消耗函数，即包含的函数||w_j||²_min；根据所述SC_con得到中继节点最小能量消耗函数，即包含的函数||w_r||²_min；

S3、将步骤S2得到的干扰节点最小能量消耗函数||w_j||²_min与中继节点最小能量消耗函数||w_r||²_min求和，得到系统最小能量消耗函数D_power；根据包含的系统最小能量消耗函数D_power计算得到使D_power取得最小值时对应的极值点

S4、根据S3所述的极值点代入D_power计算得到系统总的能量消耗最小值

2.权利要求1所述的一种无线中继网络中安全容量与能量消耗的联合优化方法，其特征在于步骤S2采用波束成形技术，使得禾口其中w_j为干扰节点发射干扰信号的权值向量，H_je为干扰节点到窃听节点的信道增益矩阵，H_jd为干扰节点到目的节点之间的信道增益矩阵。

3.权利要求2所述的一种无线中继网络中安全容量与能量消耗的联合优化方法，其特征在于：步骤S2中通过定值与正交约束条件下求解干扰节点最小能量消耗函数||w_j||²_min，

计算干扰节点最小能量消耗函数，即包含的函数||w_j||²_min的公式为：

其中，w_j为干扰节点发射干扰信号的权值向量，det(·)为矩阵的行列式，为向量的转置共轭，h_je为干扰节点到窃听节点的信道增益向量，h_jd为干扰节点到目的节点的信道增益向量。

4.如权利要求1所述的一种无线中继网络中安全容量与能量消耗的联合优化方法，其特征在于，步骤S2中通过特征值方法得到中继节点最小能量消耗函数，即包含的函数||w_r||²_min；

计算中继节点最小能量消耗函数，即包含的函数||w_r||²_min的公式为：

其中，w_r为中继节点发射信号的权值向量，λ_O为最优特征值，P_s为源节点的发射功率，h_sr为源节点到中继节点的信道增益向量。

5.如权利要求1所述的一种无线中继网络中安全容量与能量消耗的联合优化方法，其特征在于，步骤S3中系统最小能量消耗函数D_power表达式为：

其中，λ_O为最优特征值，P_s为源节点的发射功率，h_sr为源节点到中继节点的信道增益向量，det(·)为矩阵的行列式，为向量的转置共轭，h_je为干扰节点到窃听节点的信道增益向量，h_jd为干扰节点到目的节点的信道增益向量。