[發(fā)明專利]一種射頻能量采集非可信多中繼系統(tǒng)的安全傳輸方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710153032.9
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106911420A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊煒偉;陳德川;蔡躍明;唐玄玄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號: H04K3/00
• 分類號: H04K3/00;H04B7/15;H04B7/10;H04L5/16
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11467
• 代理人: 衛(wèi)麟

1.一種射頻能量采集非可信多中繼系統(tǒng)的安全傳輸方法，其特征在于，該系統(tǒng)包含一個(gè)信源節(jié)點(diǎn)S，一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)D，以及N個(gè)具有射頻能量采集功能的中繼節(jié)點(diǎn)R_i,i∈{1,2,L N}，信源節(jié)點(diǎn)S、目的節(jié)點(diǎn)D、以及中繼節(jié)點(diǎn)R_i均配置單天線，工作在半雙工模式下；中繼節(jié)點(diǎn)R_i采用放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)信號，且是非可信節(jié)點(diǎn)，即R_i會解碼并竊聽其所轉(zhuǎn)發(fā)的信號；

利用協(xié)同干擾方法和波束賦形方法來保證信息的安全傳輸，具體步驟如下：

步驟1：信道估計(jì)和傳輸信息反饋：利用信道估計(jì)和反饋方法，信源節(jié)點(diǎn)S獲得全局的信道狀態(tài)信息；在信息傳輸之前，信源節(jié)點(diǎn)S計(jì)算波束賦形因子并廣播；

步驟2：信源節(jié)點(diǎn)S廣播傳輸信號x，同時(shí)目的節(jié)點(diǎn)D發(fā)送協(xié)同干擾信號z來干擾中繼節(jié)點(diǎn)R_i竊聽信源節(jié)點(diǎn)S的私密信息，其中信源節(jié)點(diǎn)S和目的節(jié)點(diǎn)D的發(fā)送功率分別為P_s和P_d；

步驟3：中繼節(jié)點(diǎn)R_i進(jìn)行能量采集和信息處理：中繼通過射頻能量采集協(xié)議的功率分配方法將收到的信號進(jìn)行能量采集和信息傳輸，其中表示信源節(jié)點(diǎn)S和中繼節(jié)點(diǎn)R_i之間的信道系數(shù)，表示中繼節(jié)點(diǎn)R_i和目的節(jié)點(diǎn)D之間的信道系數(shù)，表示中繼節(jié)點(diǎn)R_i處的高斯白噪聲；接收到的信號的倍用作能量采集，剩余的倍用作源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的信息傳輸，ρ為功率分配因子且0≤ρ≤1；

步驟4：中繼節(jié)點(diǎn)R_i利用步驟1中信源節(jié)點(diǎn)廣播的波束賦形因子和步驟3采集到的能量將接收到的信號放大轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)D，其中為信道系數(shù)的共軛轉(zhuǎn)置，E[·]表示數(shù)學(xué)期望，0≤η≤1表示能量轉(zhuǎn)換效率；

步驟5：目的節(jié)點(diǎn)D利用自干擾消除方法對接收到的信號進(jìn)行處理后譯碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種射頻能量采集非可信多中繼系統(tǒng)的安全傳輸方法，其特征在于，步驟4中中繼節(jié)點(diǎn)R_i的波束賦形因子是由信源節(jié)點(diǎn)S根據(jù)信道狀態(tài)信息計(jì)算得到之后廣播到中繼節(jié)點(diǎn)R_i，中繼節(jié)點(diǎn)R_i的發(fā)送功率是由步驟3能量采集得到的。

3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種射頻能量采集非可信多中繼系統(tǒng)的安全傳輸方法，其特征在于，步驟5中的自干擾消除方法是將接收到的信號與本地的自干擾信號z異或之后消除掉協(xié)同干擾信號。