[发明专利]车联网中基于SWIPT的物理层安全通信方法

摘要

本发明公开了一种车联网系统中基于SWIPT的物理层安全方法，首先应用两时隙传输策略，计算端到端信噪比以及窃听设备处接收信号的信噪比，根据所得信噪比计算关于时间分配因子α及功率分配因子ρ的系统安全容量Cs(α,ρ)，计算在固定下，最大化对应的α值及相应然后在固定下，得到最大化对应的ρ值及相应若且t＜Im，则令t＝t+1，并进行迭代计算，否则输出最优功率分配比例以及最优时间分配比例，系统按该比例进行信息传输，本发明可以同时自适应决定时间分配比例及功率分配比例，比单独的功率分割(PS)或时间分割(TS)更具灵活性；使用有限次迭代便可计算得到最优分配值，复杂度低，且得到的安全容量无限接近通过全局搜索得到的最佳值。

主权项

1.车联网中基于SWIPT的物理层安全通信方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，信息传输过程分为第一时隙和第二时隙，在第一时隙内，源车辆S_i广播要传输信息，中继车辆R接收源车辆传输的信息，窃听设备窃听源车辆传输的信息，得到源车辆S_i到窃听设备E对应的信噪比其中，i＝1,2；第一时隙为αT，α为时间分配比例，T为时间块长度；S2，中继车辆采用SWIPT将接收到的S1中源车辆传输的信息分为两部分，所述两部分信息分配比例为ρ:1‑ρ，其中，ρ部分用于能量收集，1‑ρ部分的信息进行放大转发；S3，在第二时隙，即(1‑α)T，中继车辆将S2所述1‑ρ部分的信息进行放大传输，源车辆S_i接收中继车辆R第二时隙传输的信息；源车辆S_i消除所述信息中自身的发射信息部分，进而得到源车辆S_i对应的信噪比γ_i；窃听设备E窃听中继车辆第二时隙传输的信息，并根据所述信息，识别两个源车辆S_i的信息，同时得到中继车辆R到E得到关于S_i的发送信息的信噪比其中i＝1,2；S4，根据S1中得到的源车辆S_i到窃听设备E对应的信噪比S3中得到的中继车辆R到E关于源车辆S_i发送信息的信噪比以及源车辆接收信号的信噪比，进而得到系统的安全容量C_s(α,ρ)；S5，固定功率分配比例得到最大化对应的值即可得到S6，固定时间分配比例得到最大化对应的值即可得到S7，计算S5所得和S6所得的差值，若则执行S8，否则令t＝t+1，并执行S5‑S7，直到t为最大迭代次数；S8，确定最优功率分配比例以及最优时间分配比例按照所述分配比例基于SWIPT的物理层安全地进行通信。