[发明专利]基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法

摘要

本发明提供了一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法。针对传统的方向调制技术在沿期望方向路径上存在安全隐患的问题，引入多中继协助通信技术，多个方向调制发射机作为中继使用，将源信号转发给期望接收机。令每个方向调制中继的期望方向对准预先指定的期望接收位置，多个中继发送的有用信号沿各自的期望方向到达并汇聚于期望位置，在期望位置附近形成安全通信区域；而在安全通信区域之外，包括中继到期望位置的路径上，多个方向调制中继所发射的人工噪声相互叠加并干扰彼此发送的有用信号，使得窃听机无法恢复出有用信息，以达到在期望位置安全通信的同时抑制在其余位置窃听有用信号的目的。

主权项

一种基于方向调制的多中继协助安全精准无线通信合成方法，其特征在于：将传统的方向调制发射机作为中继使用，利用多个方向调制发射机构成方向调制中继组，将接收到的源发射机发送的信号，转发到预先指定的期望位置，每个方向调制中继的期望方向均对准期望位置，各个方向调制中继根据期望位置信息计算出各自的有用信号的波束成形向量以及人工噪声投影矩阵，并将有用信号和人工噪声共同发送，使得有用信号在期望位置附近的安全通信区域内汇聚，而其余非安全通信区域则被多个中继发送的人工噪声所覆盖，致使窃听机无法恢复出有用信号。方向调制中继组工作在半双工模式，且采用译码转发的方式进行信号转发，源发射机到期望接收机的传输过程分为两个时隙完成，具体过程包括：S1.在第一个时隙中，源发射机将有用信号发送给方向调制中继组，所有中继接收到有用信号后先对其进行译码，然后对译码信号再编码，用于第二个时隙的转发；S2.考虑两种应用场景：1)窃听者位置信息已知；2)窃听角位置信息未知，利用最大化信泄噪比准则或正交投影法，分别设计有用信号波束成形向量与人工噪声投影矩阵。S3.在第二个时隙中，每个采用S2中计算出的有用信号波束成形向量以及人工噪声投影矩阵，将第一个时隙中经过再编码的有用信号与随机产生的人工噪声信号一同发射出去。