[发明专利]一种基于频控阵人工噪声方向调制的时不变安全通信方法

摘要

本发明提供了一种基于频控阵人工噪声方向调制的时不变安全通信方法，首先确定频控阵频率补偿矢量，更新离散时间间隔并计算波束矢量和人工噪声投影矩阵，将导向矢量更新时间点与波束矢量和人工噪声投影矩阵更新时间点代入平均保密速率，计算最优的波束矢量和人工噪声投影矩阵更新频率；利用最优更新频率对应的时间点计算得到频控阵信号。本发明能够保证保密速率的时不变性，同时易于硬件实现，达到无线安全通信的目的。

主权项

1.一种基于频控阵人工噪声方向调制的时不变安全通信方法，其特征在于包括下述步骤：1)确定频控阵频率补偿矢量f＝[f0,f1,...fn...fN‑1]T，其中，N表示频控阵的阵元数；2)根据实际需要，定义时间周期长度为T，将时间周期长度T分成L间隔，更新离散时间间隔波束矢量和人工噪声投影矩阵更新时间点3)将代入波束矢量公式和人工噪声投影矩阵公式得到和作为在区间的波束矢量和人工噪声投影矩阵其中，h(f,θ,r,t)＝[h₀,...,h_n,...,h_N‑1]为频控阵导向矢量，h_L(t)＝h(f,θ_L,r_L,t)为合法接收机频控阵导向矢量的简写，θ和r分别为接收机的方位角和距离，d为频控阵的阵元间距，c为光速，I_N为N维的单位矩阵；4)定义ΔT_s作为导向矢量时间间隔，导向矢量更新时间点5)将导向矢量更新时间点与波束矢量和人工噪声投影矩阵更新时间点代入平均保密速率其中，R(t)为合法接收机与窃听接收机保密速率之差，和分别表示合法接收机和窃听接收机的保密速率，SANR_L(t)为合法接收机的信号与人工噪声和噪声比，SANR_E(t)为窃听接收机的信号与人工噪声和噪声比，h_L(t)为合法接收机的导向矢量，h_E(t)为窃听收机的导向矢量，和表示合法接收机和窃听者的信道噪声功率，α为功率分配因子，P_s为发射功率；分析其不同更新频率下的平均保密速率，得到最优的波束矢量和人工噪声投影矩阵更新频率；6)利用最优更新频率对应的时间点计算得到频控阵信号其中，P_s是发送功率，α为功率分配因子，x(t)为符号消息，z为人工噪声矢量，满足独立同分布的高斯复随机变量。