一种信号传输方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种信号传输方法、装置及电子设备，上述方法包括：对待传输比特信息流进行正交幅度调制，得到待编码符号向量；基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与待编码符号向量之间满足关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；使用目标扰动向量对待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号；发送待发送信号。采用本发明专利技术实施例提供的方法，发送端的能量可以全部用于传输有效信号，无需传输与有效信号无关的人工噪声；进一步的，接收端接收到发送端所发送的信号中，不再含有人工噪声，实现了提高接收端接收有效信号的性能。

A signal transmission method, device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种信号传输方法、装置及电子设备
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种信号传输方法、装置及电子设备。
技术介绍
在无线通信领域中，由于无线信道的开放特性，无线通信中的安全性问题得到了越来越多的关注。其中，无线通信的物理层安全技术基于无线信道的特性保障传输的安全。目前的物理层安全技术主要包括以下方面：一方面是从信息论的角度出发的保密容量的研究，例如不同场景下的保密容量的计算；另一方面是保密方案的设计，例如将物理层安全与信道编码技术进行结合，或者将物理层安全与AN(ArtificialNoise，人工噪声)技术结合。其中，基于信道编码技术能够获得理论的保密容量，但是受限于实现复杂度，通过信道编码技术实现物理层安全的技术往往难以实施。而人工噪声技术是在有效发送信号上添加干扰信号，通过选取合适的干扰信号，在对窃听者造成干扰的情况下，实现合法用户的正常通信，从而实现物理层安全。然而，人工噪声技术中，由于发送端需要分配部分能量用于传输与有效信号无关的人工噪声，用于对窃听者造成干扰，因此，在实际的通信系统中，分配给人工噪声的功率，将导致接收端接收的有效信号的能量减弱，接收端接收有效信号的性能降低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种信号传输方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有的人工噪声技术导致的接收端接收有效信号的性能较低的问题。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种信号传输方法，应用于发送端设备，所述方法包括：对待传输比特信息流进行正交幅度调制，得到待编码符号向量；基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与所述待编码符号向量之间满足所述关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，所述关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号；发送所述待发送信号。进一步的，所述基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与所述待编码符号向量之间满足所述关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，包括：采用如下公式，确定满足如下公式的复整数向量，作为目标复整数向量l：采用如下公式，使用球译码参数乘以所述目标复整数向量，得到目标扰动向量：p＝τsl其中，目标复整数向量l≠0，p表示目标扰动向量，l'表示复整数向量，u表示待编码符号向量，扰动向量li与ui的方向不完全相同，i表示向量的第i维，W表示预编码矩阵，τs＝2(cmax+Δ/2)+δτ，τS表示球译码参数，cmax表示调制星座点的最大幅度值，Δ表示调制星座点之间的距离，δτ表示额外偏移量，δτ满足幅度限制：||Mτ(δτGWl)||2＞(Δ/2)2，G表示窃听用户的信道冲击响应矩阵。进一步的，所述使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号，包括：采用如下公式，使用所述目标扰动向量对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号：其中，β表示功率归一化常数，x表示待发送信号。为了达到上述目的，本专利技术实施例还提供了一种信号传输方法，应用于接收端设备，所述方法包括：接收发送端设备发送的信号，所述信号为所述发送端设备使用目标扰动向量及预编码矩阵对待编码符号向量进行预编码得到的，所述待编码符号向量与所述目标扰动向量之间满足预先建立的关系式，所述关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；采用与所述关系式对应的复取模方式，对接收到的信号进行复取模操作，得到待解调信号；对所述待解调信号进行解调，得到已接收比特信息流。进一步的，所述目标扰动向量为采用如下公式计算得到的：p＝τsl其中，l表示目标复整数向量，且l≠0，p表示目标扰动向量，τs＝2(cmax+Δ/2)+δτ，τS表示球译码参数，cmax表示调制星座点的最大幅度值，Δ表示调制星座点之间的距离，δτ表示额外偏移量，δτ满足幅度限制：||Mτ(δτGWl)||2＞(Δ/2)2，G表示窃听用户的信道冲击响应矩阵；所述目标复整数向量为采用如下公式计算得到的：其中，l'表示复整数向量，u表示待编码符号向量，扰动向量li与ui的方向不完全相同，i表示向量的第i维，W表示预编码矩阵；所述采用与所述关系式对应的复取模方式，对接收到的信号进行复取模操作，得到待解调信号，包括：采用如下公式，确定待解调信号：其中，表示待解调信号，β表示功率归一化常数，z表示接收端设备所接收到的信号，为(βz)的实部，为(βz)的虚部，Λ表示与调制信号所对应的星座区域，τS表示球译码参数，τ表示标准参数，且τS与τ满足：τs＝τ+δτ，δτ表示额外偏移量，j为虚数单位。进一步的，所述对所述待解调信号进行解调，得到已接收比特信息流，包括：基于待解调信号与比特信息流所满足的关系式，采用如下公式，对所述待解调信号进行解调，得到已接收比特信息流：其中，u表示已接收比特信息流，为复高斯噪声向量，其元素分布满足为了达到上述目的，本专利技术实施例还提供了一种信号传输装置，应用于发送端设备，所述装置包括：调制模块，用于对待传输比特信息流进行正交幅度调制，得到待编码符号向量；确定模块，用于基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与所述待编码符号向量之间满足所述关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，所述关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；预编码模块，用于使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号；信号发送模块，用于发送所述待发送信号。进一步的，所述确定模块，具体用于采用如下公式，确定满足如下公式的复整数向量，作为目标复整数向量l：所述确定模块，具体还用于采用如下公式，使用球译码参数乘以所述目标复整数向量，得到目标扰动向量：p＝τsl其中，目标复整数向量l≠0，p表示目标扰动向量，l'表示复整数向量，u表示待编码符号向量，扰动向量li与ui的方向不完全相同，i表示向量的第i维，W表示预编码矩阵，τs＝2(cmax+Δ/2)+δτ，τS表示球译码参数，cmax表示调制星座点的最大幅度值，Δ表示调制星座点之间的距离，δτ表示额外偏移量，δτ满足幅度限制：||Mτ(δτGWl)||2＞(Δ/2)2，G表示窃听用户的信道冲击响应矩阵。进一步的，所述预编码模块，具体用于采用如下公式，使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号：其中，β表示功率归一化常数，x表示待发送信号。为了达到上述目的，本专利技术实施例还提供了一种信号传输装置，应用于接收端设备，所述装置包括：信号接收模块，用于接收发送端设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号传输方法，其特征在于，应用于发送端设备，所述方法包括：/n对待传输比特信息流进行正交幅度调制，得到待编码符号向量；/n基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与所述待编码符号向量之间满足所述关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，所述关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；/n使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号；/n发送所述待发送信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种信号传输方法，其特征在于，应用于发送端设备，所述方法包括：
对待传输比特信息流进行正交幅度调制，得到待编码符号向量；
基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与所述待编码符号向量之间满足所述关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，所述关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；
使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号；
发送所述待发送信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先建立的符号向量与扰动向量之间需要满足的关系式，确定与所述待编码符号向量之间满足所述关系式的扰动向量，作为目标扰动向量，包括：
采用如下公式，确定满足如下公式的复整数向量，作为目标复整数向量l：



采用如下公式，使用球译码参数乘以所述目标复整数向量，得到目标扰动向量：
p＝τsl
其中，目标复整数向量l≠0，p表示目标扰动向量，l'表示复整数向量，u表示待编码符号向量，扰动向量li与ui的方向不完全相同，i表示向量的第i维，W表示预编码矩阵，τs＝2(cmax+Δ/2)+δτ，τS表示球译码参数，cmax表示调制星座点的最大幅度值，Δ表示调制星座点之间的距离，δτ表示额外偏移量，δτ满足幅度限制：||Mτ(δτGWl)||2＞(Δ/2)2，G表示窃听用户的信道冲击响应矩阵。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用所述目标扰动向量及所述预编码矩阵对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号，包括：
采用如下公式，使用所述目标扰动向量对所述待编码符号向量进行预编码，得到待发送信号：



其中，β表示功率归一化常数，x表示待发送信号。


4.一种信号传输方法，其特征在于，应用于接收端设备，所述方法包括：
接收发送端设备发送的信号，所述信号为所述发送端设备使用目标扰动向量及预编码矩阵对待编码符号向量进行预编码得到的，所述待编码符号向量与所述目标扰动向量之间满足预先建立的关系式，所述关系式为：基于球译码参数和预编码矩阵所建立的符号向量与扰动向量之间的关系式；
采用与所述关系式对应的复取模方式，对接收到的信号进行复取模操作，得到待解调信号；
对所述待解调信号进行解调，得到已接收比特信息流。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标扰动向量为采用如下公式计算得到的：
p＝τsl
其中，l表示目标复整数向量，且l≠0，p表示目标扰动向量，τs＝2(cmax+Δ/2)+δτ，τS表示球译码参数，cmax表示调制星座点的最大幅度值，Δ表示调制星座点之间的距离，δτ表示额外偏移量，δτ满足幅度限制：||Mτ(δτGWl)||2＞(Δ/2)2，G表示窃听用户的信道冲击响应矩阵；
所述目标复整数向量为采用如下公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立华，张平，杜刘通，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11