[发明专利]MU-MIMO系统安全传输发射信号合成方法

权利要求书

1.一种MU-MIMO系统安全传输发射信号合成方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1.信道向量随机挑选：从所有K个用户中随机挑选N_s个用户对应的信道向量，采用从所有K个用户中随机挑选的N_s个用户的天线总数小于发射天线数这种方式来构成这N_s个用户对应的信道向量矩阵H_s；

步骤2.零空间矩阵计算：对矩阵H_s进行奇异值分解，计算部分用户信道向量对应的零空间矩阵，得到可满足H_sV₀＝0的矩阵H_s的零空间矩阵V₀；

步骤3.人工噪声计算：根据发射信号总功率P，数据信号与人工噪声之间的功率分配系数获取人工噪声信号功率以每个元素是零均值复高斯随机变量的向量z及矩阵V₀的列数N_z，设计人工噪声向量x_z＝V₀z，利用零空间矩阵计算人工噪声，得到向量z每个元素的方差：

步骤4.数据信号向量计算：根据所有K个用户天线对应的信道矩阵H^H、数据信号功率计算功率归一化因子得到数据信号的预编码矩阵：W＝αH(H^HH)^-1和发射的数据信号向量：x_u＝Ws，其中向量s每个元素为幅度相位调制(Amplitude-PhaseModulation，APM)符号，元素平均功率为1，[·]^H表示为对矩阵求共轭转置，[·]^-1表示为对矩阵求逆，tr[·]表示为对矩阵求迹；

步骤5.发射信号向量计算：计算最终的发射信号向量：x＝x_u+x_z，完成发射信号合成。

2.如权利要求1所述的MU-MIMO系统安全传输发射信号合成方法，其特征在于：系统模型，包括一个发射者，K个合法用户，一个用于窃听某个用户的窃听者，其中发射者配置N_a根发射天线，窃听者与合法用户皆配置单根天线。

3.如权利要求1所述的MU-MIMO系统安全传输发射信号合成方法，其特征在于：以合法用户数K，发射天线数N_a，发射信号总功率P，功率分配系数挑选合法信道向量数N_s，间隔时间ΔT生成相应的发射信号。