[發明專利]基于粒子群優化算法的混合人工噪聲輔助安全傳輸方法與裝置

有效

• 申請號: 202110503357.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113225825B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 芮賢義;常玉晴
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04W72/044
• 分類號: H04W72/044;H04W72/53;H04W72/54;G06N3/006
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 陸金星

1.一種基于粒子群優化算法的混合人工噪聲輔助安全傳輸方法，其特征在于，所述方法包括：

發射端在發射有用信號的同時廣播噪聲信號，接收端發射噪聲信號，所述發射端發送的信號為：

其中，P表示系統總的發射功率，θ₁為分配給所述有用信號發射功率，θ₂為分配給發射端的噪聲信號的功率，n_t表示單位功率的發射端噪聲信號，N_A為天線的根數，w為最大比發射權值向量，x為有用信號，z取自h_AB的零特征值對應的特征向量；

獲取接收節點的第一瞬時接收信噪比，以及，竊聽節點的第二瞬時接收信噪比，包括：

其中，γ_B為所述第一瞬時接收信噪比，γ_E為所述第二瞬時接收信噪比，h_AB為基站與接收節點之間的信道，h_AE為基站與竊聽節點之間的信道，為接收節點加性高斯白噪聲的方差，為竊聽節點的加性高斯白噪聲的方差，表示合法信道為瑞利衰落信道，其中，CN表示高斯分布，即h_AB中的元素服從均值為0，方差為1的高斯分布，h_BE表示接收節點與竊聽節點之間的信道；

其中，ρ∈[0,1]，h_e是獨立同分布隨機誤差向量；

根據所述第一瞬時接收信噪比和所述第二瞬時接收信噪比計算系統安全容量，所述系統安全容量為：

其中，[x]⁺＝max(0,x)

根據所述系統安全容量確定所述有用信號和所述噪聲信號的功率分配策略，以最大化安全容量為目標進行功率分配的問題可以描述為如下；

s.t:0≤θ₁≤1，0≤θ₂≤1

0≤θ₁+θ₂≤1

利用粒子群優化算法迭代求功率分配的問題，基于粒子群優化算法獲取適應度函數，所述適應度函數為：

f(θ₁,θ₂)＝log(1+γ_B)-log(1+γ_E)；

將γ_B和γ_E代入可得：

根據所述適應度函數的計算公式，通過粒子群優化算法迭代求得所述功率分配策略；

根據確定的所述功率分配策略控制所述發射端進行信號發射。

2.一種基于粒子群優化算法的混合人工噪聲輔助安全傳輸裝置，其特征在于，所述裝置包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有至少一條程序指令，所述處理器通過加載并執行所述至少一條程序指令以實現如權利要求1所述的方法。