[发明专利]一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法

权利要求书

1.一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法，其特征在于：为了削弱来自全双工窃听用户的恶意干扰信号同时保证系统的安全性能，首先利用已知的信道状态信息，对合法用户Bob接收到的有色噪声进行协方差矩阵的设计，从而设计白化噪声矩阵。进一步地，对合法用户Bob处的接收信号预乘白化噪声矩阵，实现有色噪声的白化，并且建立最大化预乘白化噪声矩阵后的有用信号功率的优化问题。然后利用平均最大化接收功率的思想对优化问题进行化简与转化。最后通过Rayleigh-Ritz方法设计基于白化滤波的最大化接收信号功率的接收波束成形向量。具体过程包括：

S1.利用已知的信道状态信息，对合法用户Bob接收到的来自Mallory的恶意干扰、来自Alice的残余人工噪声干扰和接收端的加性噪声设计协方差矩阵，并根据协方差矩阵求得上述有色噪声的白化噪声矩阵；

S2.对合法用户Bob处的接收信号左乘白化噪声矩阵，将有色噪声进行白化，并且建立最大化预乘白化噪声矩阵后的有用信号功率的优化问题；

S3.利用最大化平均接收信号功率的思想对上述优化问题进行化简转化；

S4.通过Rayleigh-Ritz方法设计基于白化滤波的最大化接收信号功率的接收波束成形向量。

2.根据权利要求1所述的一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法，其特征在于：利用合法用户Bob接收到的有色噪声的协方差矩阵设计白化噪声矩阵，使得接收波束成形的设计对削弱恶意干扰更具针对性。

3.根据权利要求1所述的一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法，其特征在于：对合法用户接收的全部信号预乘白化噪声矩阵，在此基础上通过对预乘白化噪声矩阵后的有用信号的最大化建立优化问题。

4.根据权利要求1所述的一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法，其特征在于：根据天线集合中的天线被等概率激活的特点，利用最大化平均接收信号功率的思想对上述优化问题进行化简转化。

5.根据权利要求1所述的一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法，其特征在于：通过Rayleigh-Ritz方法设计波束成形向量，削弱恶意干扰的同时最大化接收信号功率，保证了系统的安全性能。