[發(fā)明專利]基于星座圖優(yōu)化的無線通信信道干擾方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110960076.9
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113726714A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向雪霜;謝海東;徐奕舟;紀(jì)楠;陳遠(yuǎn)清;劉乃金
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空間技術(shù)研究院
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04B17/345
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠君睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧;武麗榮

本發(fā)明涉及一種基于星座圖優(yōu)化的無線通信信道干擾方法，包括以下步驟：S1.獲取待干擾信號所使用的調(diào)制方式對應(yīng)的原始星座圖；S2.生成用于干擾所述原始星座圖的星座圖擾動；S3.根據(jù)所述星座圖擾動生成干擾信號，用于干擾所述待干擾信號信道的通信過程，并獲得干擾后的目標(biāo)信號；S4.分別采集所述待干擾信號和所述目標(biāo)信號的波形，計算誤碼率；S5.將所述誤碼率與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述誤碼率≥所述閾值時，干擾完成并生成干擾后的目標(biāo)波形，當(dāng)所述誤碼率＜所述閾值時，循環(huán)重復(fù)所述S2～S5，直至最終獲得的所述誤碼率≥所述閾值。與傳統(tǒng)噪聲干擾相比，本發(fā)明實現(xiàn)逼近理論極限，達(dá)到理論最優(yōu)的干擾效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信信道干擾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于星座圖優(yōu)化的無線通信信道干擾方法。

背景技術(shù)

通信調(diào)制是一種用來克服信道噪聲影響的通信手段。隨著技術(shù)的發(fā)展，通信調(diào)制技術(shù)已經(jīng)從早期2進(jìn)制、4進(jìn)制發(fā)展到最近包含1024個星座點的1024QAM(QuadratureAmplitude Modulation的縮寫，稱為“正交振幅調(diào)制”)調(diào)制方式。數(shù)字調(diào)制技術(shù)的信息傳輸效率隨著星座點數(shù)目的增加快速增加，但是抗噪能力減弱。

在通信干擾技術(shù)方面，傳統(tǒng)手段是通過使用噪聲疊加或覆蓋目標(biāo)信號，達(dá)到破壞通信信息并阻斷解調(diào)過程的目的。這種方法操作簡便、易于實現(xiàn)，但是由于噪聲的波形參數(shù)、振幅等具有隨機性，無法保證最佳的干擾效率。

中國專利CN109905342A公開一種抗相位噪聲干擾的螺旋調(diào)制星座圖設(shè)計方法，根據(jù)螺旋線對信號星座集合進(jìn)行建模，將信號相位參數(shù)選擇限定為有限集合內(nèi)的離散數(shù)值優(yōu)化，通過最小化誤符號概率性能準(zhǔn)則，得到性能最優(yōu)的相位參數(shù)組合，從而計算出能夠最小化誤符號概率的信號星座集合，達(dá)到提升系統(tǒng)性能的目的。中國專利CN102386955B公開一種干擾對齊方法和設(shè)備及多信道通信系統(tǒng)，研究的是多信道通信系統(tǒng)的干擾對齊如何達(dá)到最佳性能的問題。在信道干擾或抗干擾的研究上，現(xiàn)有技術(shù)還沒有涉及到直接對調(diào)制信號的星座圖進(jìn)行設(shè)計而提高通信系統(tǒng)性能的方案。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于星座圖優(yōu)化的無線通信信道干擾方法，獲得最佳的干擾效率。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種基于星座圖優(yōu)化的無線通信信道干擾方法，包括以下步驟：

S1.獲取待干擾信號所使用的調(diào)制方式對應(yīng)的原始星座圖；

S2.生成用于干擾所述原始星座圖的擾動；

S3.根據(jù)所述擾動生成干擾信號，用于干擾所述待干擾信號信道的通信過程，并獲得干擾后的目標(biāo)信號；

S4.分別采集所述待干擾信號和所述目標(biāo)信號的波形，計算誤碼率；

S5.將所述誤碼率與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述誤碼率≥所述閾值時，干擾完成并生成干擾后的目標(biāo)波形，當(dāng)所述誤碼率＜所述閾值時，循環(huán)重復(fù)所述S2～S5，直至最終獲得的所述誤碼率≥所述閾值。

進(jìn)一步地，所述S2包括以下步驟：

S21.根據(jù)所述原始星座圖中目標(biāo)星座點的坐標(biāo)，獲取與所述目標(biāo)星座點距離最近的相鄰星座點的坐標(biāo)；

S22.根據(jù)所述目標(biāo)星座點和所述相鄰星座點的坐標(biāo)，通過計算獲得所述相鄰星座點相對于所述目標(biāo)星座點的偏移量；

S23.根據(jù)所述偏移量獲得所述相鄰星座點相對于所述目標(biāo)星座點的方向和距離，由此生成所述擾動。

進(jìn)一步地，所述方向和所述距離分別是所述偏移量對應(yīng)的相位和振幅，所述相位和所述振幅分別由以下關(guān)系式獲得：