[发明专利]消除人工噪声的信号接收方法

说明书

本发明提供了消除人工噪声的信号接收方法，第三方得到收发方之间的信道特征矩阵H、发送方与第三方之间的信道特征矩阵G以及本地收到的信息z；第三方天线数满足：Nsubgt;e/subgt;≥Nsubgt;a/subgt;‑Nsubgt;b/subgt;+1，Nsubgt;e/subgt;为第三方天线数，Nsubgt;e/subgt;为发送方天线数，Nsubgt;b/subgt;为接收方天线数；计算零空间人工噪声消噪矩阵w，使得wsupgt;H/supgt;GV＝0，V是矩阵H进行奇异值分解得到的零空间；再对第三方收到的信息z左乘零空间人工噪声消噪矩阵的共轭转置wsupgt;H/supgt;得到消除了零空间人工噪声影响的信息z″；对信息z″进行极大似然译码处理得到估计的发送符号s。本发明能够有效地降低第三方人工噪声的干扰，且对第三方天线数的约束条件更低。

技术领域

本发明涉及无线通信物理层安全技术、特别涉及多输入多输出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)技术，人工噪声(Artificial Noise)技术。

背景技术

目前，使用发送方-接收方之间链路状态信息的零空间人工噪声技术是一种提高物理层安全性能的杰出技术。大多数的研究集中于如何从接收方的角度提高物理层的安全性能而忽视了第三方如何抵抗人工噪声。

最先提出的消除人工噪声的方法是迫零消除法ZFE，该方法能够有效地降低第三方人工噪声的干扰，迫零算法对第三方天线数的约束条件N_e≥N_a，N_e为第三方天线数，N_a为发送方天线数，这对第三方天线数要求更高，不容易实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，能够减小对第三方天线数量要求的第三方信号信号接收方法。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案是，消除人工噪声的信号接收方法，包括以下步骤：

1)第三方得到收发方之间的信道特征矩阵H、发送方与第三方之间的信道特征矩阵G以及本地收到的信息z；第三方天线数满足：N_e≥N_a-N_b+1，N_e为第三方天线数，N_a为发送方天线数，N_b为接收方天线数；

2)计算零空间人工噪声消噪矩阵w，使得w^HGV＝0，其中，V是矩阵H进行奇异值分解得到的零空间；再对第三方收到的信息z左乘零空间人工噪声消噪矩阵的共轭转置w^H得到消除了零空间人工噪声影响的信息z″；

3)对信息z″进行极大似然译码处理得到估计的发送符号s。

本发明的有益效果是，能够有效地降低第三方人工噪声的干扰，相对于迫零消除法ZFE对天线数的约束条件件降低为N_e≥N_a-N_b+1。

附图说明

图1是AN-MIMO无线通信系统模型的框架图

图2是ZFE方案不同接收天线数N_e下的保密能力对比图。

图3是NSE方案不同接收天线数N_e下的保密能力对比图。

图4是ZFE方案不同接收天线数N_e下的误比特率对比图。

图5是NSE方案不同接收天线数N_e下的误比特率对比图。

图6是AN辅助下的PSM传统Eve、使用ZFE的Eve、使用NSE的Eve保密能力的对比图。

图7是AN辅助下的PSM传统Eve、使用ZFE的Eve和使用NSE的Eve误比特率对比图。