[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

基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸方法，涉及無線通信領域，是為了在透明轉發器場景下通過用戶間協作傳輸提升物理層通信的安全容量，本發明提出一種基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸方法，通過將兩用戶信號進行變換域處理后的不同階數信號疊加，在發射機進行發送數據緩存，在接收機解調前進行自干擾消除。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸技術。

背景技術

現代信息社會，無線傳輸進行信息交換越來越廣泛，隨之帶來的傳輸安全性問題越來越引起人們的關注。無線通信物理層安全是一個十分重要的研究內容。

傳統的物理層安全方法主要以擴頻和跳頻為主，使用復雜的擴跳頻碼字使得非合作方無法得到正確的擴跳頻圖案，達到安全傳輸的目的。但是隨著竊聽技術的成熟，傳統的擴跳頻已經為人所熟知，并且針對擴跳頻的破解算法也很成熟，單純利用這種傳統技術已經不能滿足人們對于物理層安全的需求，因此需求新的物理層安全方法成為重中之重。

前期已經有學者提出了加權分數傅里葉變換(WFRFT)的概念，通過增加加權系數的參數，使得非合作方的破解復雜度提升，達到物理層安全的目的，但是這種技術會隨著計算機能力的無限提升而存在被截獲的可能，因此需要在技術上繼續探究進一步提升系統性能的方法。

發明內容

本發明的目的主要是為了在透明轉發器場景下通過用戶間協作傳輸提升物理層通信的安全容量，從而提供一種基于WFRFT的透明轉發器用戶協作物理層安全傳輸方法。

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；