[发明专利]基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法

权利要求书

1.一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法，其特征在于：将传统的方向调制发射机作为中继使用，利用多个方向调制发射机构成方向调制中继组，将接收到的源发射机发送的信号，转发到预先指定的期望位置，每个方向调制中继的期望方向均对准期望位置，各个方向调制中继根据期望位置信息计算出各自的有用信号的波束成形向量以及人工噪声投影矩阵，并将有用信号和人工噪声共同发送，使得有用信号在期望位置附近的安全通信区域内汇聚，而其余非安全通信区域则被多个中继发送的人工噪声所覆盖，致使窃听机无法恢复出有用信号。方向调制中继组工作在半双工模式，且采用译码转发的方式进行信号转发，源发射机到期望接收机的传输过程分为两个时隙完成，具体过程包括：

S1.在第一个时隙中，源发射机将有用信号发送给方向调制中继组，所有中继接收到有用信号后先对其进行译码，然后对译码信号再编码，用于第二个时隙的转发；

S2.考虑两种应用场景：1)窃听者位置信息已知；2)窃听角位置信息未知，利用最大化信泄噪比准则或正交投影法，分别设计有用信号波束成形向量与人工噪声投影矩阵。

S3.在第二个时隙中，每个采用S2中计算出的有用信号波束成形向量以及人工噪声投影矩阵，将第一个时隙中经过再编码的有用信号与随机产生的人工噪声信号一同发射出去。

2.根据权利要求1所述的一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法，其特征在于：利用多个传统的方向调制发射机构成方向调制中继组，一种简单的布置方式是将所有中继放置于一条直线上。

3.根据权利要求1所述的一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法，其特征在于：对于每一个中继，其发送的有用信号主瓣指向期望位置，使得有用信号主要沿期望方向发送，并在期望位置处汇聚；而发送的人工噪声可以根据窃听者位置信息的获知情况，实现对特定窃听位置的抑制或者整个非安全通信区域对的全覆盖。

4.根据权利要求1所述的一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法，其特征在于：相较于传统的方向调制发射机仅能实现沿期望方向路径上的安全通信，所提合成方法可以实现有效通信区域内特定位置的安全精准无线通信。

5.根据权利要求1所述的一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法，其特征在于：所提合成方法能应用于未来无线移动通信、空间通信以及无人机组网通信。