[发明专利]物理层安全通信中的信能同传中继传输方法

权利要求书

1.物理层安全通信中的信能同传中继传输方法，包括至少一个源节点和目的节点，以及至少一个不可靠中继节点；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1源节点发送能量信号，不可靠中继节点和目的节点接收所述能量信号，据此计算出各自的能量收集时间并反馈给源节点，由源节点计算出最优能量收集时间比例α_H，不可靠中继节点和目的节点在α_HT时间内进行能量收集，T表示一个时隙长度；

S2对于剩余的(1-α_H)T时隙，在第一个(1-α_H)T/2时隙内，源节点发送信息信号x_s，目的节点发送干扰信号x_z，不可靠中继节点接收信号；

S3在第二个(1-α_H)T/2时隙内，不可靠中继节点转发接收到的混合信号，目的节点接收信号；

S4目的节点对不可靠中继节点转发的混合信号进行自干扰消除，并对干扰消除后的信号进行信息检测。

2.根据权利要求1所述的物理层安全通信中的信能同传中继传输方法，其特征在于，步骤S1的具体方法如下：

1.1)源节点以发送功率P_S向不可靠中继节点和目的节点发送能量信号x_e，不可靠中继节点和目的节点接收该能量信号；

1.2)不可靠中继节点利用能量检测对能量信号x_e进行接收，并根据转发功率P_R计算能量收集时间比例α_R：

其中，表示源节点到不可靠中继节点的距离，|h_SR|²表示源节点到不可靠中继节点信道的功率增益，η_R表示不可靠中继节点的能量转换效率；

1.3)目的节点利用能量检测对能量信号x_e进行接收，并根据干扰功率P_D计算能量收集时间比例α_D：

其中，表示源节点到目的节点的距离，|h_SD|²表示源节点到目的节点信道的功率增益，η_D表示目的节点的能量转化效率；

1.4)不可靠中继节点和目的节点分别将能量收集时间比例α_R和α_D反馈至源节点，源节点计算最优能量收集时间比例α_H：

α_H＝max(α_R，α_D)；

1.5)不可靠中继节点和目的节点在α_HT时间内进行能量收集。

3.根据权利要求1或2所述的物理层安全通信中的信能同传中继传输方法，其特征在于，所述能量信号为采用变化的功率幅度对信号进行编码，以实现连续的能量转换，提高接收设备的能量转换效率。

4.根据权利要求2所述的物理层安全通信中的信能同传中继传输方法，其特征在于，步骤1.2)和1.3)中，能量检测具体为对接收信号依次经过前置噪声滤波器、平方律器、时间积分器，得到输出信号。

5.根据权利要求1所述的物理层安全通信中的信能同传中继传输方法，其特征在于，步骤S2中，源节点发送信息信号x_s，目的节点发送干扰信号x_z，不可靠中继节点接收信号的具体方法为：

2.1)源节点对本地将要被发送的数据依次进行循环冗余校验编码、信道编码和调制，得到信息信号x_s，并以发送功率P_S将该信号发送到不可靠中继节点；

2.2)目的节点对本地将要被发送的数据进行伪随机高斯编码，得到干扰信号x_z，并以干扰功率P_D将该信号发送到不可靠中继节点；

2.3)不可靠中继节点收到信息信号x_s和干扰信号x_z后，对混合信号进行解调和译码。