[发明专利]一种基于物理层安全的无线中继传输系统

摘要

一种基于物理层安全的无线中继传输系统，属于无线通信的物理层安全领域，具体涉及在无线通信系统中存在多个窃听者的场景下，用于有效预防窃听保证数据传输的可靠性和有效性。该最佳中继传输系统包括信源发送模块、中继传输模块、窃听模块和终端接收模块。所述中继传输模块在选择最佳中继时联合考虑信源到中继链路信道条件以及中继到终端链路信道条件；所述窃听模块含有多个窃听者相互协作窃听信号；所述终端接收模块利用分集接收技术合并接收到的信源信号和接收到的中继信号，以实现信源端到目的端安全可靠的传输。

主权项

1.一种基于物理层安全的无线最佳中继传输系统，它包括有：信源发送模块、中继传输模块、窃听模块和终端接收模块，其特征是信源发送模块分别通过第一无线主链路，第一无线窃听链路，第二无线主链路将信号发送给中继传输模块、窃听模块和终端接收模块，中继传输模块中的第一，第二,...,第N中继节点R1,R2,...,RN分别接收由信源发送模块发出的信号，经过解码转发或放大转发的方式通过第三无线主链路将信号输送到终端接收模块，同时，窃听模块中的第一，第二,...,第M窃听节点E1,E2,...,EM还通过第二无线窃听链路接收中继节点发出的信号，第一无线主链路是中继传输模块中的第一，第二,...,第N中继节点R1,R2,...,RN接收由信源发送模块发出信号的链路，第二无线主链路是由终端接收模块接收由信源发送模块发出信号的链路，第三无线主链路是由终端接收模块接收由中继传输模块中的第一，第二,...,第N中继节点R1,R2,...,RN发出信号的链路，第一无线窃听链路是窃听模块中的第一，第二,...,第M窃听节点E1,E2,...,EM接收由信源发送模块发出信号的链路，第二无线窃听链路是窃听模块中的第一，第二,...,第M窃听节点E1,E2,...,EM分别接收由中继传输模块中的第一，第二,...,第N中继节点R1,R2,...,RN发出信号的链路，N和M都为正整数；其中所述中继传输模块选择第一，第二,...,第N中继节点R1,R2,...,RN中的最佳中继节点，所选最佳中继节点通过解码转发的方式进行辅助传输，所述窃听模块中的第一，第二,...,第M窃听节点E1,E2,...,EM相互协作窃听所述信源发送模块发出的信号和所述中继传输模块转发的信号，所述终端接收模块接收信源发送模块发出的信号和所述中继传输模块转发的信号；并且其中所述中继传输模块在选择最佳中继节点时联合考虑信源发送模块到中继节点的链路信道条件以及中继节点到终端接收模块的链路信道条件，以信源发送模块到中继节点的链路容量和中继节点到终端接收模块的链路容量乘积最大化来选择所述最佳中继节点。