一种基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法技术

本发明专利技术提出了一种基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法，包括：获取通信参数；计算各个信道的信道增益；计算用户的平均速率和窃听者的最佳检测错误概率；通过智能反射面相移约束、窃听者的最佳检测错误概率约束以及无人机飞行轨迹约束得到优化问题；通过逐次凸逼近交替迭代算法解决提出的优化问题，获得最优无人机轨迹和智能反射面相移；基站以最大发射功率发射，根据最优无人机轨迹和智能反射面相移，使无人机携带智能反射面按照最优飞行轨迹与用户通信。本发明专利技术采用噪声不确定模型，在窃听者已知所有用户位置的情况下，站在窃听者的角度推导出了窃听者的最优检测错误概率。度推导出了窃听者的最优检测错误概率。度推导出了窃听者的最优检测错误概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体为一种基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法。

技术介绍

[0002]近年来，人们对不同场景下的隐蔽通信进行了广泛的研究。可以通过调整天线数量和产生的人工噪声来获得更高的正隐蔽率，通过这种方式隐蔽通信系统隐蔽率是有基本极限的。然而，可以通过引入友好节点来实现超出基本限制的隐蔽率，该节点会产生人为噪声来堵塞从发射机到接收机的通道，利用这些方法，可以显著提高隐蔽通信系统的性能，即隐蔽性和效率。然而这种方式还是有很多限制。
[0003]为了解决上述困难，智能反射面(IRS)辅助的无线通信引起了人们的广泛关注，因为IRS可以部署在恶劣的通信环境中并保持可靠的传输。通过智能地调整相移，IRS可以对发送的信号进行中继，以获得所需的接收信噪比。因此，IRS被认为是未来无线网络的一项有前途的技术。近年来，研究人员也采用IRS来辅助隐蔽无线通信，这可以显著提高隐蔽通信系统的性能。但是在某些情况下，IRS可能不利于隐蔽通信。例如，窃听者与IRS之间的距离比合法用户与IR本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法，其特征在于，具体步骤为：获取通信参数；计算各个信道的信道增益；计算用户的平均速率和窃听者的最佳检测错误概率；通过智能反射面相移约束、窃听者的最佳检测错误概率约束以及无人机飞行轨迹约束得到优化问题；通过逐次凸逼近交替迭代算法解决提出的优化问题，获得最优无人机轨迹和智能反射面相移；基站以最大发射功率发射，根据最优无人机轨迹和智能反射面相移，使无人机携带智能反射面按照最优飞行轨迹与用户通信。2.根据权利要求1所述的基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法，其特征在于，所述通信参数包括飞行时间T、每个时隙长度L、时隙个数N、无人机的初始位置q
A
、终点位置q
F
、飞行高度H、最大速度V
max
、基站BS位置w
BS
、合法用户Bob的位置w
B
、窃听者Willie的位置w
W
、智能反射面反射单元个数M、路径损耗β0、路径损耗指数α、基站发射功率P、窃听者Willie的噪声不确定系数ρ
w,dB
、标准噪声功率以及隐蔽约束特定值ε。3.根据权利要求1所述的基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法，其特征在于，各个信道的信道增益分别为：信道的信道增益分别为：信道的信道增益分别为：式中，h
BI
[n]、h
IB
[n]和h
IW
[n]分别是基站到无人机、无人机到合法用户和无人机到窃听者之间的信道增益；和分别是基站到无人机、无人机到合法用户和无人机到窃听者之间的距离，β0为路径损耗，α为路径损耗指数，λ是波长，d是天线间隔，M是智能反射面反射单元个数，φ
BI
[n]、φ
IB
[n]和φ
IW
[n]分别是基站到无人机、无人机到合法用户和无人机到窃听者的余弦角。4.根据权利要求1所述的基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法，其特征在于，用户的平均速率具体为：式中，N为时隙个数，P为天线发射功率，是无人机到合法用户之间信道增益矩阵的转置，h
BI
[n]是基站到无人机之间的信道增益，Θ[n]表示IRS的相移和幅度的对角矩阵，是合法用户处的噪声方差。
5.根据权利要求1所述的基于无人机和智能反射面的隐蔽通信方法，其特征在于，计算窃听者Willie的最佳检测错误概率ξ
*
步骤包括：计算窃听者Willie的虚警概率：根据判决规则和检测错误概率τ得到虚警概率为：式子，τ[n]是窃听者的检测阈值，ρ
w
是窃听者处的噪声的不确定性，是窃听者的额定噪声功率范围；计算窃听者Willie的漏检概率：根据判决规则和检测错误概率τ得到虚警概率为：式子，τ[n]是窃听者的检测阈值，ρ
w
是窃听者处的噪声的不确定性，是窃听者的额定噪声功率范围，z是...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨光，钱玉文，梅镇，时龙，李俊，束峰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：