【技术实现步骤摘要】
基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法
本专利技术涉及无线通信物理层安全
，具体涉及一种基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法。
技术介绍
卫星系统因其在广播、导航、国防、救援和救灾等众多领域中的广泛应用而受到极大关注。然而，卫星与地面用户之间的直达链路上存在的障碍物会引起遮蔽效应。在卫星仰角较低或用户在室内时，遮蔽影响会尤为严重。为解决这个问题，现有技术中提出了星地融合协作通信系统。在这个系统中，地面终端通过地面中继节点接收卫星信号，无线通信固有的广播性质使得信号在通信过程中极易被非法用户窃听。现有的中继选择方法在多个地面中继节点中选择使地面移动终端接收信噪比最大的中继，但是没有考虑地面中继节点之间的协作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提出了一种基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，解决了现有的中继选择方法所存在的物理层安全性能较差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，其特征是，包括以下步骤：S1，根据各地面固定节点接收到卫星信号，计算卫星到...
【技术保护点】
1.基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，其特征是，包括以下步骤：S1，根据各地面固定节点接收到卫星信号，计算卫星到各个地面固定节点的输出信噪比；S2，基于卫星到各地面固定节点的信噪比与解码门限的比较，将各地面固定节点划分为中继节点集合和干扰节点集合；S3，对中继节点集合和干扰节点集合构成的虚拟阵列进行波束形成设计，以获得最大的系统安全容量为准则，计算获得中继节点集合和干扰节点集合的最优安全波束形成权矢量；S4，中继节点集合以最优安全波束形成权矢量转发卫星信号到地面移动终端，干扰节点集合以最优安全波束形成权矢量发送友好干扰到地面窃听者。
【技术特征摘要】
1.基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，其特征是，包括以下步骤：S1，根据各地面固定节点接收到卫星信号，计算卫星到各个地面固定节点的输出信噪比；S2，基于卫星到各地面固定节点的信噪比与解码门限的比较，将各地面固定节点划分为中继节点集合和干扰节点集合；S3，对中继节点集合和干扰节点集合构成的虚拟阵列进行波束形成设计，以获得最大的系统安全容量为准则，计算获得中继节点集合和干扰节点集合的最优安全波束形成权矢量；S4，中继节点集合以最优安全波束形成权矢量转发卫星信号到地面移动终端，干扰节点集合以最优安全波束形成权矢量发送友好干扰到地面窃听者。2.根据权利要求1所述的基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，其特征是，计算卫星到各个地面固定节点的输出信噪比的过程为：第i个地面固定节点接收到的信号为：其中，i取值范围为1-M，M为地面固定节点个数；yi为第i个地面固定节点接收到的信号，Ps表示卫星发射功率，hsi表示卫星到第i个地面固定节点的瞬时信道衰落系数，xs为卫星信号，nsi为卫星到第i个地面固定节点的高斯噪声；由第i个地面固定节点接收到的信号表达式，可以得到卫星到第i个地面固定节点的输出信噪比γsi为：其中，为地面固定节点接收到的噪声功率。3.根据权利要求1所述的基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，其特征是，将各地面固定节点划分为中继节点集合和干扰节点集合的过程为：输出信噪比不小于解码门限γth的地面固定节点构成中继节点集合用于解码转发卫星信号；输出信噪比小于解码门限γth的地面固定节点，则构成干扰节点集合用于向地面窃听者发送友好干扰；其中，干扰节点集合是中继节点集合的补集。4.根据权利要求1所述的基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法，其特征是，安全容量的计算过程为：地面移动终端接收到的信号yD包含中继节点主瓣上的卫星信号和干扰节点旁瓣泄露的干扰信号，地面移动终端接收到的信号yD公式表达为：同时，窃听者接收到的信号yE包含中继节点旁瓣泄露的卫星信号和干扰节点主瓣上的干扰信号，窃听者接收到的信号yE公式表达为：其中，PR，PJ分别是中继节点和干扰节点的发射功率；nD和nE分别是地面...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪雯，林敏，欧阳键，淡振雷，孔槐聪，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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