【技术实现步骤摘要】
一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法
本专利技术属于多天线全双工窃听系统物理层安全传输
，具体涉及一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法。
技术介绍
随着无线通信数据量的爆发式增长，频谱资源变得尤为稀缺。然而，现有的固定式频谱分配政策使得大量的频谱资源处于空闲状态,导致频谱利用率低下，为此，认知无线电技术应运而生。此外，由于无线通信具有的广播特性，大量认知无线通信业务极易受到非法用户的窃听攻击，如医疗健康、智能家具和智能交通等，所以很多相关的隐私信息(如身份、位置、健康等个人隐私信息)也将随着业务的转移，从封闭的平台转移到开放的平台上，接触状态从线下变成线上，泄露的风险大大增加，因此有必要借助其他技术方法提升网络的物理层安全性能。物理层安全作为一种新兴的抗窃听传输技术，通过利用无线信道的随机、互易和时变等物理特性，可望从根本上解决无线通信面临的安全问题。研究表明，多天线技术在认知无线电环境下，一方面，通过先进的信号处理技术，可以在不增加发送功率和带宽的情况下大大改善无线网络传输性能，是改善无线网络物理...
【技术保护点】
1.一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法，其特征在于，次用户发射机配置N
【技术特征摘要】
1.一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法，其特征在于，次用户发射机配置NA根天线，次用户中继节点配置NR根天线，全双工目的节点配置NB根天线，网络通信过程包括信道估计阶段、系统数据传输阶段、窃听用户窃听阶段，具体为：
(1)信道估计阶段
次用户发射机向次用户中继节点发送广播导频信号，次用户中继节点以最大比合并方式接收导频信号，并计算次用户发射机到次用户中继节点的瞬时信噪比；
次用户中继节点采用最大比发送方式向全双工目的节点转发导频信号，全双工目的节点采用选择合并方式接收导频信号，并计算次用户中继节点到全双工目的节点的瞬时信噪比；
(2)系统数据传输阶段
第一时隙：次用户发射机选择NA根天线中配置最佳的天线i*向次用户中继节点发送信号，次用户中继节点以最大比合并方式接收信号，同时全双工目的节点采用迫零波束赋形方式向窃听用户发射定向干扰信号，干扰窃听用户的窃听；
第二时隙：次用户中继节点采用最大比发送方式向全双工目的节点转发数据，全双工目的节点选择NB根天线中配置最佳的天线j*接收信号，同时全双工目的节点上剩余的NB-1根天线采用迫零波束赋形方式向窃听用户发射定向干扰信号，干扰窃听用户的窃听；
(3)窃听用户窃听阶段
第一时隙：窃听用户窃听次用户发射机发射的信号，同时接收全双工目的节点发送的定向干扰信号；
第二时隙：窃听用户窃听次用户中继节点转发的信号，同时收到全双工目的节点转发的定向干扰信号。
2.根据权利要求1所述的一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法，其特征在于，所述信道估计阶段中，次用户发射机的第i根天线到次用户中继节点的瞬时信噪比为：
其中，表示次用户发射机的第i根天线与次用户中继节点间1×NR维信道向量，i的范围为1≤i≤NR，为次用户中继节点处的噪声功率，PS为次用户发射机的发射功率，且PS满足：
其中，表示次用户发射机第i根天线与主用户之间的信道系数，Q为主用户处预定的干扰温度约束门限值，Pt为次用户发射机的最大发射功率限制。
3.根据权利要求1所述的一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法，其特征在于，所述信道估计阶段，次用户中继节点到全双工目的节点的第j根天线处的瞬时信噪比为：
其中，表示次用户中继节点与全双工目的节点的第j根天线间NR×1维信道向量，j的范围为1≤j≤NB，表示次用户目的节点处的噪声功率，PR表示次用户中继节点的发射功率，且PR满足：
其中，hRP表示次用户中继节点与主用户之间的NR×1维信道向量，Q为主用户处预定的干扰温度约束门限值，Pt为次用户中继节点的最大发射功率限制。
4.根据权利要求2所述的一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法，其特征在于，所述系统数据传输阶段的第一时隙，次用户发射机上配置最佳的天线i*到次用户中继节点处的瞬时信噪比γAR为：
其中，表示次用户发射机的第i根天线与次用户中继节点间1×NR维信道向量，为次用户中继节点处的噪声功率，PS为次用户发射机的发射功率。
5.根据权利要求3所述的一种全双工认知窃听网络的物理层安全传输方法，其特征在于，所述的系统数据传...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，尚志会，柳永祥，张余，吴昊，乔晓强，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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