[发明专利]一种采用人工噪声预编码的能量采集中继安全传输方法

摘要

本发明公开了一种采用人工噪声预编码的能量采集中继安全传输方法，应用在包括信源、中继、信宿和窃听者四个节点的系统中，所述系统的传输分为两个时隙完成，第一时隙，信源广播信号，信宿和窃听者接收信号，中继采用最大比合并接收信号并采集能量和接收保密信号；第二时隙，中继获取其到信宿的信道状态信息，并采用人工噪声辅助预编码策略将保密信息与人工噪声进行预编码，接着用放大转发协议转发该编码信号，信宿和窃听者接收该信号，并利用最大比合并两个时隙的接收信号。本发明的中继安全传输方法将人工噪声辅助预编码运用到采用功率分配的能量采集中继中，使得能量受限的远距离传输系统也能具有极大的安全传输性能。

主权项

一种采用人工噪声预编码的能量采集中继安全传输方法，应用在包括信源、中继、信宿和窃听者四个节点的无线通信系统中，其特征在于，所述中继配置若干根天线，其余节点均配置单天线，所述无线通信系统的传输分为两个时隙完成，方法包括：在第一时隙内，信源广播包含能量的保密信号，中继采用最大比合并对保密信号进行能量采集和接收；同时信宿和窃听者也接收信源广播的信号；在第二时隙内，中继获取其到信宿的信道状态信息及信道参数的零空间向量，并进行人工噪声辅助预编码，再利用第一时隙所采集到的能量放大转发预编码后的信号；信宿和窃听者接收中继转发的预编码后的信号；信宿和窃听者分别采用最大比合并所述第一时隙和所述第二时隙的接收信号，并分别获得信宿的接收信噪比和窃听者的接收信噪比；基于所述信宿的接收信宿比和窃听者的接收信噪比计算出所述无线通信系统的瞬时安全速率；对所述瞬时安全速率求数学期望获得平均安全速率；基于所述平均安全速率，进一步获得最大平均安全速率的最优能量采集功率分配因子和最优预编码功率分配因子。