[發明專利]基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸方法

有效

• 申請號: 202110182943.0
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112994833B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 沙學軍;張桐;房宵杰;吳瑋;李卓明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04K1/00
• 分類號: H04K1/00;H04K1/02;H04W12/02
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

1.基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸方法，其特征是：在具有兩個用戶的透明轉發器場景下，它的信號發射方法包括以下步驟：

步驟一、用戶一將信源一產生的發送數據分組進行數字基帶調制，獲得調制后的數據分組；

步驟二、用戶一將步驟一獲得的調制后的數據分組按參數集1進行WFRFT變換，得到WFRFT變換后的數據分組；

步驟三、用戶一將步驟二獲得的WFRFT變換后的數據分組添加同步序列，同步序列為長度為M的PN序列1的循環移位，用作接收機時隙同步與能量估計，得到用戶一待發射的數據分組；

步驟四、用戶一將步驟三獲得的待發射的數據分組存入發送數據緩存；

步驟五、用戶一將步驟三獲得的待發射的數據分組經過混頻、功放、天線發射至無線信道；

步驟六、用戶二將信源二產生的發送數據分組進行數字基帶調制，得到調制后的數據分組；

步驟七、用戶二將步驟六獲得的調制后的數據分組按參數集2進行WFRFT變換，得到WFRFT變換后的數據分組；

步驟八、用戶二將步驟七獲得的WFRFT變換后的數據分組添加同步序列，同步序列為長度為M的PN序列2的循環移位，用作接收機時隙同步與能量估計，得到用戶二待發射的數據分組；

步驟九、用戶二將步驟八獲得的待發射的數據分組存入發送數據緩存；

步驟十、用戶二將步驟八獲得的待發射的數據分組經過混頻、功放、通過天線發射至無線信道，且發射頻率與用戶一相同；

步驟十一、發射的信號通過信道的傳輸到達透明轉發器，透明轉發器將接收到的用戶一、二的信號直接在相同頻率轉發出去，使用戶一、二能夠同時接收到相應的信號；

它的信號接收方法包括以下步驟：

步驟十二、步驟十一中透明轉發器轉發的信號通過信道的傳輸到達接收端，用戶一、二接收機將接收到的信號通過低噪聲放大器(LNA)、混頻器，獲得接收數據；

步驟十三、用戶一將步驟十二獲得的接收數據存入接收數據緩存器；

步驟十四、用戶一將步驟十三接收數據緩存器輸出的一個接收數據分組與步驟四中用戶一本地發送數據緩存的數據分組進行自干擾消除，消除接收數據中的用戶一部分，得到接收的用戶二的數據；

步驟十五、用戶一對步驟十四得到的用戶二數據進行消除同步序列，得到消除同步序列后的用戶二信息數據分組；

步驟十六、用戶一對步驟十五得到的用戶二的信息數據分組按參數集2進行WFRFT反變換，得到用戶二WFRFT反變換后的數據；

步驟十七、用戶一對步驟十六得到的用戶二WFRFT反變換后的數據進行數字基帶解調，得到解調后的用戶二比特數據；

步驟十八、用戶二將步驟十二獲得的接收數據存入接收數據緩存器；

步驟十九、用戶二將步驟十八接收數據緩存器輸出的一個接收數據分組與步驟九中用戶二本地發送數據緩存的數據分組進行自干擾消除，消除接收數據中的用戶二部分，得到接收信號中的用戶一的數據；

步驟二十、用戶二對步驟十九得到的用戶一數據進行消除同步序列，得到消除同步序列后的用戶一信息數據分組；

步驟二十一、用戶二對步驟二十得到的用戶一的數據分組按參數集1進行WFRFT反變換，得到用戶一的WFRFT反變換后的數據；

步驟二十二、用戶二對步驟二十一得到的用戶一的WFRFT反變換后的數據進行數字基帶解調，得到解調后的用戶一比特數據，完成一次基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸；

步驟十四和步驟十九中，對接收數據分組與本地發送數據緩存的數據分組進行自干擾消除，其具體方法為：首先，接收數據分組中的PN序列與緩存數據中的N個數據分組中的PN序列進行并行相關運算完成時隙同步，將N個相關器結果輸入比較器比較相關峰值，同時比較器中設置相關閾值，若存在超過閾值的相關峰值，則完成時隙同步，相關峰值對應緩存器第N_i個數據分組，即接收數據分組對應的本地發送數據為第N_i個數據分組，將第N_i個數據分組輸出到自干擾消除模塊；若沒有相關峰值，則未完成時隙同步，則不對緩存數據做處理，丟棄第一個數據符號，繼續接收下一個符號數據，進行數據分組自干擾消除，之后，對接收數據中的PN序列做能量估計，而已知緩存的發射數據能量，即可得到接收數據與發射數據的幅度比值K，對緩存器第N_i個數據分組幅值乘K，使緩存數據分組能量與接收數據能量相同，之后，將接收數據分組減去改變能量的緩存器第N_i個數據分組，得到自干擾消除的接收數據分組，最后，接收下一個數據分組，進行下一數據分組自干擾消除。