[發明專利]面向多信道中繼系統的基于主動干擾協助的無線監聽方法

有效

• 申請號: 202010927323.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112039912B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 蔡躍明;胡國杰;張余;楊文東;孫小麗
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04K3/00
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 毛雨田

1.一種面向多信道中繼系統的基于主動干擾協助的無線監聽方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟S1：獲取全局信道狀態信息：合法監聽者對可疑系統的中繼節點實施監聽，合法監聽者首先監收可疑系統中繼節點發送的導頻信號、中繼節點反饋給發送節點的反饋信息以及目的節點反饋給中繼節點的反饋信息，然后利用可疑系統的中繼節點發送的導頻信號來確定可疑系統中繼節點與合法監聽者間信道系數集其中，h_i為可疑系統的中繼節點與合法監聽者間第i個子信道的信道系數，為N個并行衰落子信道集；合法監聽者利用可疑系統中繼節點向發送節點的反饋信道狀態信息來確定可疑系統發送節點與中繼節點間信道的信道系數集{f_i}_i∈N，f_i為可疑系統發送節點與中繼節點間第i個子信道的信道系數；合法監聽者利用可疑系統目的節點向中繼節點的反饋信道狀態信息來確定可疑系統中繼節點與目的節點間信道的信道系數集{g_i}_i∈N，g_i為中繼節點與目的節點間第i個子信道的信道系數；

步驟S2：確定可疑鏈路與監聽鏈路的等效功率增益：合法監聽者根據步驟S1獲得的信道系數，計算可疑鏈路第i個子信道上的等效功率增益γ_equ,D,i和監聽鏈路第i個子信道上的等效功率增益γ_equ,E,i，γ_equ為等效增益，D為可疑鏈路，E為監聽鏈路，其中，可疑鏈路為可疑系統發送節點到中繼節點、中繼節點到目的節點的傳輸鏈路，可疑系統發送節點和中繼節點的總發射功率固定且均采用半雙工工作模式，監聽鏈路為可疑系統中繼節點到合法監聽者間的傳輸鏈路；

步驟S3：確定最優干擾信道集合和監聽信道集合：通過對比步驟S2計算獲得的每個子信道內可疑鏈路信道等效功率增益和監聽鏈路信道等效功率增益，對可疑系統可用的子信道進行分類，將可疑鏈路信道等效功率增益小于等于監聽鏈路信道等效功率增益的子信道，即γ_equ,E,i≥γ_equ,D,i，歸為監聽信道集合法監聽者能夠在監聽信道中以任意小的錯誤概率譯碼相應的可疑信息，合法監聽者的傳輸速率R_E等于可疑系統的傳輸速率，即其中，P_i＝P_S,i+P_R,i為第i個子信道上可疑系統發送節點和中繼節點的總發射功率，P_S,i為第i個子信道上可疑系統發送節點的發射功率，P_R,i為第i個子信道上可疑系統中繼節點的發射功率；將可疑鏈路信道等效功率增益大于監聽鏈路信道等效功率增益子信道，即γ_equ,E,i＜γ_equ,D,i，歸為干擾信道集Ω₂＝{i|γ_equ,E,i＜γ_equ,D,i}_i∈N，合法監聽者無法在毫無錯誤的情況下譯碼可疑信息，合法監聽者的傳輸速率R_E＝0；合法監聽者通過對歸為干擾信道集Ω₂內子信道上施加干擾來促使可疑系統調整子信道發射功率，從而增加歸為監聽信道集Ω₁內子信道的傳輸速率，提高監聽性能，合法監聽者的最優干擾信道集合當合法監聽者采用半雙工工作模式時，其最優的監聽信道集合為

步驟S4：修正可疑鏈路內子信道等效功率增益：可疑系統在最優干擾信道集合內子信道內受到合法監聽者干擾后，為確保可疑系統傳輸速率要求，將減少干擾信道集內子信道內信號發射功率，增加最優監聽信道集合內子信道內信號發射功率，合法監聽者根據可疑系統在屬于最優干擾信道集合的第i子信道內發射功率調整情況修正可疑鏈路的等效功率增益

步驟S5：優化干擾功率：合法監聽者根據可疑信道功率的分配信息來優化最優干擾信道集合內子信道的干擾功率；

步驟S6：監聽可疑系統的信息：合法監聽者利用優化獲得的干擾功率對可疑系統的干擾信道集內的子信道實施干擾，并對可疑系統的監聽信道集內的子信道實施監聽，并計算合法監聽者的竊聽速率，如果竊聽速率不能滿足信息譯碼要求，則跳至步驟S5繼續優化干擾功率，如果竊聽速率能夠滿足信息譯碼要求，則對監聽獲得的信息實施譯碼。