一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，具体涉及一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法及系统。方法包括：根据窃听节点接收到的信号和接收节点接收到的信号，构建第一均方差函数和第二均方差函数；根据调整前传感器节点的发射功率因子、调整前中继节点的发射功率因子、第一均方差函数和第二均方差函数，对传感器节点的发射功率因子和中继节点的发射功率因子进行调整；根据调整后对应的去噪因子、调整后中继节点对应的发射功率因子、调整后传感器节点对应的发射功率因子以及第二均方差函数，获得最优去噪因子、中继节点的最优发射功率因子、传感器节点的最优发射功率因子，进而对无线信号进行传输。本发明专利技术提高了无线信号传输的安全性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法及系统。

技术介绍

[0002]传统的通信计算分离的多址接入方式需要在数据汇合处先对每个传感器发来的数据进行解码，然后再进行汇总处理得到所需的数据。空中计算技术使用了无线信道的叠加特性，多个节点以非正交多址方式接入数据中心节点，如果需要所有数据的求和形式，中心节点可以接收到所传输的叠加信号，对该叠加信号进行处理，可以直接获得所需的数据。实际的无线通信过程中，系统会受到噪声的影响，传感器设备发送信号的功率是有限的，所以目前对空中计算技术的研究主要是在不同条件下对发送和接收因子进行约束设计，以控制整个系统的功率，使接收节点处的计算均方误差最小，以获得较准确的计算数值，而对于空中计算物理层安全的研究非常少。
[0003]在空中计算传输的过程中，如果发送节点和接收节点之间因为环境因素导致不能直接通信，或者二者间的距离较远，由于无线信道的衰落特性，所接收到的信号会严重失真，导致无法恢复出有用的数据，在较长距离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：每个传感器节点向中继节点发送无线信号，中继节点接收所有传感器节点发送信号的叠加信号，中继节点将所述叠加信号转发给接收节点，窃听节点和接收节点接收到信号；根据窃听节点接收到的信号，构建第一均方差函数；根据接收节点接收到的信号，构建第二均方差函数；初始化传感器节点的发射功率因子和中继节点的发射功率因子，根据调整前传感器节点的发射功率因子、调整前中继节点的发射功率因子、第一均方差函数和第二均方差函数，确定调整后对应的去噪因子、传感器节点的发射功率因子的调整值和中继节点的发射功率因子的调整值，并对传感器节点的发射功率因子和中继节点的发射功率因子进行调整；根据调整后对应的去噪因子、调整后中继节点对应的发射功率因子、调整后传感器节点对应的发射功率因子以及第二均方差函数，获得最优去噪因子、中继节点的最优发射功率因子、传感器节点的最优发射功率因子；基于所述最优去噪因子、中继节点的最优发射功率因子、传感器节点的最优发射功率因子对无线信号进行传输。2.根据权利要求1所述的一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法，其特征在于，所述第一均方差函数为：Q＝|a
E
h
RE
b
R
h
i,AR
b
i,A
+a
E
h
i,AE
b
i,A
‑
1|其中，MSE
E
为第一均方差函数，Q为子函数，σ
AE2
为第一阶段通信时窃听节点接收到的加性高斯白噪声的功率，a
E
为窃听节点的去噪因子，σ
AR2
为第一阶段通信时中继节点接收到的加性高斯白噪声的功率，h
RE
为中继节点到窃听节点的信道系数，b
R
为中继节点的发射功率因子，σ
RE2
为第二阶段通信时窃听节点接收到的加性高斯白噪声的功率，h
i,AR
为第i个传感器节点到中继节点的信道系数，b
i,A
为第i个传感器节点的发射功率因子，h
i,AE
为第i个传感器节点到窃听节点的信道系数，K为传感器节点的数量；所述第一阶段为各传感器节点向中继节点发送无线信号的阶段；所述第二阶段为中继节点将所述叠加信号转发给接收节点的阶段。3.根据权利要求1所述的一种具有物理层安全的中继协作空中计算方法，其特征在于，所述第二均方差函数为：其中，MSE
D
为第二均方差函数，K为传感器节点的数量，a
D
为接收节点的去噪因子，h
RD
为中继节点到接收节点的信道系数，b
R
为中继节点的发射功率因子，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史士杰，陈新宇，张大龙，赵小聪，王法松，李奕彤，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：