[发明专利]一种多信道系统中干扰辅助的隐蔽无线通信方法

权利要求书

1.一种多信道系统中干扰辅助的隐蔽无线通信方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1：目的节点广播导频信号:源节点进行信道估计，并从K个子信道中，选择具有最大信道状态信息的子信道；

步骤S2：密钥交换与码本共享:在隐私信息传输之前，源节点与目的节点之间通过无线信道产生密钥，并利用密钥加密后共享隐私信息编码的码本；

步骤S3：信息编码:源节点利用其与目的节点共享的码本对待传输的隐私信息进行编码，编码长度为N，表示源节点经过N次信道使用将隐私信息完整的发送出去；

步骤S4：信息传输:源节点以最优发送功率在所选择的子信道上发送待传输的隐私信息；

步骤S5：信息译码:目的节点在每一个传输周期利用其与源节点共享的码本译码。

2.根据权利要求1所述的多信道系统中干扰辅助的隐蔽无线通信方法，其特征在于上述步骤S4的信息传输中获取最优发送功率的具体步骤如下：

在满足通信隐蔽性约束的条件下，最大化源节点与目的节点之间的平均有效隐蔽速率η，平均有效速率其中R表示预期通信速率，δ_m表示系统中断概率，

优化参数发送功率P_a和源节点发送信息的子信道数目K，建立如下优化问题：

其中，∈为任意小的实数，表示隐蔽通信暴露容忍值，表示监测者的最小错判概率，则描述了监测者的最小错判概率大于源节点与目的节点之间要求隐蔽的概率值，即为隐蔽约束；P_a＞0约束了发送功率为正值；K_max指子信道数目能达到的最大值，K＝1,2,…,K_max约束了子信道数目K为小于K_max的正整数。

3.根据权利要求2所述的多信道系统中干扰辅助的隐蔽无线通信方法，其特征在于监测者在一个传输周期结束时，需要判断源节点是否发送信息，则监测者面临的是一个二元判决；由于监测者受到的观测值有限，因此在判断源节点通信行为时存在判断错误并且由虚警概率和漏检概率组成；

不失一般性假设，通过计算得到：

其中，表示监测者平均最小错检概率；λ_jw表示干扰节点到监测者的平均信道增益，λ_aw表示源节点到监测者的平均信道增益；表示监测者接收到的噪声方差,表示每个子信道上的干扰功率。

4.根据权利要求3所述的信道系统中干扰辅助的隐蔽无线通信方法，其特征在于上述步骤S5中的信息译码，其平均有效隐蔽速率表示为：

其中，δ_m表示系统中断概率，根据如下方程式计算得到：

式中R表示预期通信速率；r是公式中的中间变量，求和符号的求和范围；λ_ab表示源节点到目的节点的平均信道增益；R表示预期通信速率；λ_jb表示干扰节点到目的节点的平均信道增益；表示目的节点接收到的噪声方差。