[发明专利]一种基于有限反馈的多天线非可信中继系统及其传输方法

权利要求书

1.一种基于有限反馈的多天线非可信中继系统，其特征在于，该通信系统的结构包括一个发送信号源S节点、一个非可信中继R节点和一个合法接收D节点，S节点、R节点和D节点天线数目分别为M，1，M，R节点为放大转发非受信中继；采用有限反馈技术获取S-R信道的信道状态信息CSI，通过训练信号估计出R-D的信道状态信息CSI。 

2.一种基于有限反馈的多天线非可信中继系统的反馈比特数自适应选择的传输方法，其特征在于，一个完整的通信过程在两时隙内完成： 

第一时隙，S节点向R节点发送待传输信号，同时D节点向R节点发送人工噪声干扰；第二时隙，R节点将第一时隙接收的信号放大后向D节点发送。 

3.根据权利要求2所述的基于有限反馈的多天线非可信中继系统的反馈比特数自适应选择的传输方法，其特征在于，具体步骤如下： 

步骤1：S节点和R节点建立公共随机码本其中N＝2^B，B为反馈比特数； 

步骤2：S节点向R节点发送训练信号，当无训练估计误差时，R节点将获得的S-R的信道系数h_SR归一化为信道方向信息根据最小弦距离方法，即可得到 即将估计为之后R节点将码字序号n反馈给S节点； 

步骤3：第一个传输时隙，S节点和D节点同时采用最大比发送方式发送信号至R节点，S节点和D节点的波束成形向量分别为R节点的接收信号为 其中，x₁为S节点发送的是保密信号，x₂为D节点发送的是人工噪声信号，P为平均发送功率，n₁为零均值复高斯噪声变量； 

R节点的接收信号与干扰加噪声比SINR为

步骤4：第二个传输时隙，R节点经过放大后，发送信号至D节点，其中，中继放大因子为¹/||y_R||，为最大化接收端信噪比，D节点采用最大比合并方式接收，则D节点进行自干扰消除后，接收信号为

D节点的接收信号与干扰加噪声比SINR为

4.根据权利要求3所述的基于有限反馈的多天线非可信中继系统的反馈比特数自适应选择的传输方法，其特征在于，进一步包括： 

步骤5：只假设R节点已知第一时隙R-D信道系数的统计平均并完全已知第二时隙R-D信道系数h_RD，进而推得系统安全中断概率P{γ₁<γ₂}的闭合表示式是关于B的单调增函数，亦可推得目标容量为C₀的系统传输中断概率的闭合表达式是关于B的单调减函数； 

步骤6：设存在一个阈值ε>0，当目标节点的接收信号与干扰加噪声比SINR值γ₂<ε时，系统传输中断；而当γ₂>ε时，系统则能够正常接收，得到反馈比特数为： 

步骤7：系统自适应的选择B。 

5.根据权利要求3所述的基于有限反馈的多天线非可信中继系统的反馈比特数自适应选择的传输方法，其特征在于，步骤1中，量化码本中每个码字c_j是预先随机生成的一个M维的复单位向量。