一种面向双卫星通信系统的安全传输方法技术方案

本发明专利技术公开了无线通信技术领域的一种面向双卫星通信系统的安全传输方法，包括获取合法用户完美信道信息和窃听者非完美信道信息；建立以波束成形权矢量为变量的安全传输问题模型；考虑窃听者信道信息不完美引起的不确定性，引入安全中断概率约束条件；根据双卫星通信系统中各卫星的实际情况，对安全传输问题模型进行求解获得波束成形权矢量；将用户信号进行空时编码后跟前面得到的波束成形权矢量相乘，发送到相应的卫星并通过卫星转发到地面用户，保证双卫星通信系统的通信质量，同时提高合法用户与卫星之间信息传输的安全性和可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向双卫星通信系统的安全传输方法


[0001]本专利技术属于卫星通信领域，具体涉及一种面向双卫星通信系统的安全传输方法。

技术介绍

[0002]卫星通信凭借其覆盖范围广、不受地域影响以及通信容量大等优势，在偏远地区通信、导航以及灾难救援等领域显示了广阔的应用前景。然而，由于卫星固有的广播特性和广域覆盖性，其安全问题受到了广泛关注。
[0003]传统的上层加密方法的前提是窃听者计算能力有限，且无法破译加密算法。但随着量子计算的发展和窃听者计算能力的增强，传统的密钥机制已经难以保证信号安全传输。与地面无线通信系统不同的是，在卫星通信系统中恶意窃听的情况居多，通常很难获得窃听者的完美信道状态信息。因此，在窃听者信道信息不完美条件下的物理层安全传输方法是卫星通信领域亟待解决的一个技术难题。
[0004]此外，在卫星通信系统中，受到阴影效应和多径散射的影响，地面用户接收到的信号呈现衰落特性，从而影响其通信质量，而如何提升通信的可靠性是卫星通信领域的另一个技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向双卫星通信系统的安全传输方法，其特征在于，包括：获取已知合法用户完美信道信息和窃听者非完美信道信息；以双卫星通信系统的安全速率最大为目标，添加合法用户与卫星之间信息传输的安全中断概率约束条件、传输速率约束条件和卫星最大发射功率约束条件，建立以波束成形权矢量为变量的安全传输问题模型；考虑窃听者信道信息不完美引起的不确定性，引入安全中断概率约束条件；根据双卫星通信系统中各卫星的实际情况，对安全传输问题模型进行求解获得波束成形权矢量；将用户信号进行空时编码后跟前面得到的波束成形权矢量相乘，发送到相应的卫星并通过卫星转发到地面用户。2.根据权利要求1所述的一种面向双卫星通信系统的安全传输方法，其特征在于，安全中断概率约束条件的表达公式为：其中，h
i
表示为卫星下行信道矢量，w
i
表示为波束成形权矢量，R表示为系统安全速率门限，p
k，sop
∈(0，1]为系统中断概率门限值，表示为合法用户接收信号的噪声功率，表示为窃听者接收信号的噪声功率，(
·
)
H
表示为共轭转置运算符。3.根据权利要求2所述的一种面向双卫星通信系统的安全传输方法，其特征在于，所述传输速率约束条件的表达公式为：其中，R
min
表示合法用户的传输速率门限值。4.根据权利要求3所述的一种面向双卫星通信系统的安全传输方法，其特征在于，最大发射功率约束条件的表达公式为：||w
i
||2≤P
i，max
其中，P
i，max
表示第i个卫星最大发射功率门限值。5.根据权利要求4所述的一种面向双卫星通信系统的安全传输方法，其特征在于，考虑窃听者信道信息不完美引起的不确定性，引入安全中断概率约束条件；过程包括：第k个窃听者信道的不确定模型表示为：其中，g
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林敏，肖圣杰，李艳丽，曹李莉，黄硕，阚鹏程，欧阳键，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：