[發明專利]一種中繼協作非正交多址接入系統及信息傳輸方法

有效

• 申請號: 202111247492.0
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN114024591B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 任遠;譚藝璇;張雪薇;梁彥霞;彌寅;盧光躍
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04K3/00;H04B17/336;H04B17/382;H04L25/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

1.一種中繼協作非正交多址接入系統，包括一個信源節點、一個中繼節點、一個近目的節點、一個遠目的節點和一個竊聽節點，其特征在于，還包括一個友好干擾器節點；

所述友好干擾器節點分別與所述信源節點和所述竊聽節點之間通過傳輸鏈路通訊；

所述信源節點、友好干擾器節點、中繼節點、近目的節點、遠目的節點和竊聽節點各配置單根天線；

所述信源節點和遠目的節點之間，以及信源節點與竊聽節點之間均通過中繼協助傳輸信號；

所述友好干擾器節點分別與所述信源節點和所述竊聽節點之間通過傳輸鏈路通訊，信源節點和遠目的節點之間，以及信源節點與竊聽節點之間均通過中繼協助傳輸信號的具體步驟為：

S1，在每一個傳輸周期開始前，通過導頻傳輸的兩步信道估計方案，估計每一個信道的信道狀態預測信息；

S2，根據相應信道狀態預測信息，所述信源節點分別向所述中繼節點、所述近目的節點和所述友好干擾器節點發送混疊信號；

S3，所述近目的節點對接收的混疊信號進行信息解碼，中繼節點和友好干擾器節點分別從環境射頻信號中獲取能量，進行能量收集；同時，中繼節點對接收到的混疊信號進行信息解碼，并將解碼結果發送至近目的節點和遠目的節點；

S4，所述信源節點向所述近目的節點發送信息信號，近目的節點對接收到的信息信號和經步驟S3接收到的解碼結果進行信息解碼；同時，遠目的節點也對中繼節點發送的信號進行信息解碼；

S5，所述友好干擾器節點根據經步驟S3從環境射頻信號中獲取的能量，產生并發送僅混淆竊聽節點的干擾信號。

2.根據權利要求1所述一種中繼協作非正交多址接入系統，其特征在于，所述步驟S5具體為：

所述友好干擾器節點經步驟S3從環境射頻信號中獲取的能量E_J，計算僅混淆竊聽節點的干擾信號的發射功率P_J：

其中，T為一個傳輸周期的傳輸時間。

3.一種如權利要求1或2所述中繼協作非正交多址接入系統的信息傳輸方法，用于降低竊聽節點接收信號進行信息解碼的能力，其特征在于，包括以下步驟：

S1，在每一個傳輸周期開始前，通過導頻傳輸的兩步信道估計方案，估計每一個信道的信道狀態預測信息；

S2，根據相應信道狀態預測信息，所述信源節點分別向所述中繼節點、所述近目的節點和所述友好干擾器節點發送混疊信號；

S3，所述近目的節點對接收的混疊信號進行信息解碼，中繼節點和友好干擾器節點分別從環境射頻信號中獲取能量，進行能量收集；同時，中繼節點對接收到的混疊信號進行信息解碼，并將解碼結果發送至近目的節點和遠目的節點；

S4，所述信源節點向所述近目的節點發送信息信號，近目的節點對接收到的信息信號和經步驟S3接收到的解碼結果進行信息解碼；同時，遠目的節點也對中繼節點發送的信號進行信息解碼；

S5，所述友好干擾器節點根據經步驟S3從環境射頻信號中獲取的能量，產生并發送僅混淆竊聽節點的干擾信號。

4.如權利要求3所述中繼協作非正交多址接入系統的信息傳輸方法，其特征在于，還包括步驟S6，通過下式計算近目的節點的安全傳輸概率驗證近目的節點的安全傳輸概率是否符合預設近目的節點安全傳輸概率：

其中，Pr表示為概率，x₁為信源節點預計向近目的節點發送的信息符號，是中繼節點對接收到的混疊信號進行信息解碼時，中繼節點解碼信號x₁的信噪比，是步驟S4中近目的節點解碼信號x₁'的信噪比，是步驟S3中近目的節點解碼信號x₁的信噪比，是竊聽節點竊聽解碼信號x₁的信噪比，表示對近目的節點的傳輸門限速率，表示對近目的節點信息的竊聽速率。

5.如權利要求4所述中繼協作非正交多址接入系統的信息傳輸方法，其特征在于，所述傳輸門限速率的取值為，