[发明专利]一种利用能量站最小化系统保密中断概率的方法

摘要

本发明涉及一种利用能量站最小化系统保密中断概率的方法，包括：1)能量站在前θT时间内向源节点传输无线能量，0<θ<1表示时间分配因子，T表示一个时隙；2)能量站通过侦听源节点、合法接收节点和窃听接收节点的导频，估计通信系统中的信道状态信息；3)能量站利用估计得到的信道状态信息，设计相应的最佳波束赋形器w₂；4)在后(1‑θ)T时间内，源节点向合法接收节点传输无线信号，窃听接收节点对所述的无线信号进行窃听，同时能量站采用波束赋形器w₂向合法接收节点和窃听接收节点传输无线干扰信号，以最小化系统的保密中断概率。该方法利用能量站提升物理层安全性能，从而大幅提升整个通信系统的保密安全性能。

主权项

1.一种利用能量站最小化系统保密中断概率的方法，其通信系统包括源节点、合法接收节点、窃听接收节点和能量站；所述的能量站配置有NJ根天线，NJ≥1；所述的源节点配置有NS根天线，NS≥1；所述的合法接收节点和窃听接收节点配置单根天线，其特征在于，具体包括如下步骤：1)能量站在前θT时间内向源节点传输无线能量，0<θ<1表示时间分配因子，T表示一个时隙；2)能量站通过侦听源节点、合法接收节点和窃听接收节点的导频，估计通信系统中的信道状态信息；3)能量站利用估计得到的信道状态信息，设计相应的最佳波束赋形器w2；所述最佳波束赋形器w2其目标函数与约束条件分别表示为：s.t.||w2||＝1其中，PS和N0分别表示能量站的最大发射功率和合法接收节点的噪声功率；η表示无线射频信号能量转化为电能的能量转换效率；HJS，hSD，hSE，hJD和hJE分别表示能量站与源节点，源节点与合法接收节点，源节点与窃听接收节点，能量站与合法接收节点以及能量站与窃听接收节点的信道状态信息；T和′分别表示转置和共轭运算符号；4)在后(1‑θ)T时间内，源节点向合法接收节点传输无线信号，窃听接收节点对所述的无线信号进行窃听，同时能量站采用波束赋形器w2向合法接收节点和窃听接收节点传输无线干扰信号，以最小化系统的保密中断概率。