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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明属于低截获技术领域，具体为一种多天线低截获传输中多域人工噪声功率分配方法。具体包括以下步骤：合法发送方Alice产生并发送通信信号和正交域人工噪声信号，Alice或协作方产生并发送信号域人工噪声信号；合法接收方Bob和第三方接收方分别对接收到的信号进行处理；数字表征Bob和第三方接收方节点处的信噪比；固定通信信号功率占比，对不同情形下的多域人工噪声功率进行分配。本发明综合考虑了信道估计误差及第三方信道与合法信道强相关等因素的影响，提出了一种联合正交域人工噪声和信号域人工噪声的多域人工噪声功率分配方案。在固定通信信号功率占比的条件下，得到了不同情形下的功率分配方案闭式解，有助于提高系统的保密性能。

主权项：1.一种多天线低截获传输中多域人工噪声功率分配方法，定义系统包括合法发送方Alice、合法接收方Bob、协作方和第三方接收方，其中，合法发送方Alice的天线数为NT，合法发送方Alice到合法接收方Bob的信道为hAB，合法发送方Alice到第三方接收方的信道为hAE，协作方到合法接收方Bob的信道为hCB，协作方到第三方接收方的信道为hCE；其特征在于，所述分配方法包括以下步骤：S1、合法发送方Alice产生并发送通信信号x和正交域人工噪声信号，Alice或协作方产生并发送信号域人工噪声信号w，合法发送方Alice的发送信号表示为： 其中，表示hAB的零空间，代表时变的复高斯随机变量，P表示发射总功率，θ1和θ2分别表示通信信号和正交域人工噪声信号的功率占比；在协作方发送信号域人工噪声w时，发送信号为： S2、合法接收方Bob和第三方接收方分别对接收到的信号进行处理：Bob的接收信号表示为： 因信道估计存在误差，使人工噪声泄露进合法空间，则合法方Bob接收信号进一步表示为： 其中，nB是均值为0，方差为的高斯白噪声，是正交域信道误差，且||Δh1||2的取值范围为[0,||hAB||2]，是信号域信道误差，且||Δh2||2的取值范围为[0,||hCB||2]或[0,||hAB||2]；第三方信道hAE与合法方信道hAB之间的相关关系表示为： 其中hAE与he是独立同分布的变量，0≤ρ≤1代表合法方信道与第三方信道的相似系数；第三方接收方的接收信号表示为： 其中nE是均值为0，方差为的高斯白噪声，表示协作方到第三方接收方的信道状态信息；S3、数字表征合法接收方Bob和第三方接收方节点处的信噪比SINRB和SINRE： 其中考虑全局信道衰落系数hAB、he和hCE对Alice已知，其中hAB通过上行信道Bob发送导频给Alice，Alice进行信道估计得到，he和hCE通过监测活跃的第三方接收方并预测其可能的活动得到其统计值；S4、固定有用信号功率占比为θ，以最大化系统保密容量为目标，对不同情形下的正交域人工噪声功率因子θ2和信号域人工噪声功率因子1-θ-θ2进行分配；建立最大化问题为： s.t.0≤θ2≤1-θ其中A＝e-f，B＝f+1-fθ+aθ，C＝f+1-fθ，D＝c-d-cρ2，E＝d+1-dθ，F＝bρ2-cρ2+c-dθ+d+1均为已知量；根据上述的已知量构造： 建立最大化目标函数为： 按如下准则进行功率分配：分配方式1：在满足以下条件中的任意一个时，θ2＝0：1A＝0且D0；2A0且D＝0；3η10且η2≤0；4η10且5η10，6η10，f0f1-θ；7η10，8η10，f0f1-θ；9η10，分配方式2：在满足以下条件中的任意一个时，1η10，2η10，3η10，4η10，分配方式3：在满足以下条件中的任意一个时，θ2＝1-θ：1A＝0且D0；2A0且D＝0；3η10且η2≤0；4η10，5η10，f1-θf0；6η10，7η10，f1-θf0；8η10，9η10，

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