[发明专利]一种信道安全传输方法

权利要求书

1.一种信道安全传输方法，其特征在于，包括下列步骤：

预处理步骤：

确定各中继节点关于信源节点S的传输权重因子v和人工噪声n_J：

步骤101：任意指定一个接收节点D，源节点S向各中继节点广播发送训练序列信息，中继节点向接收节点传输所接收到的训练序列信息；

基于当前信息反馈，确定源节点S到中继节点的信道矢量h_SR，中继节点到接收节点的信道矢量h_RD，各中继节点的噪声方差接收节点的噪声方差为

基于当前信道监测信息，确定各窃听节点E_m的总个数M，其中m＝1,…,M；各中继节点到窃听节点E_m的部分信道信息以及各窃听节点的噪声方差

步骤102：根据公式确定窃听节点接收信号信噪比上界τ的最大值，其中P_S表示信源节点S的发送功率P_S，P_R表示所有中继节点的总功率；矩阵I表示单位矩阵；矩阵h＝diag{h_SR}h_RD，符号diag{·}表示关于括号中的矩阵的对角线矩阵，矩阵h^H为矩阵h的共轭转置矩阵，

步骤103：将取值区间[0,τ_max]均匀取出K个值，作为所述τ的一维搜索取值，对K个不同取值的τ，分别根据公式：

且满足条件：

m＝1,…,M

k＝1,…,N

计算g(τ)的对应取值，并保存每个不同取值的τ所对应的g(τ)、矩阵的取值；

从K个不同取值的τ和g(τ)中，查找使取得最大值所对应的τ，并记录与当前τ所对应的矩阵和为最优矩阵和

基于所述最优矩阵和确定所述信源节点S的权重因子v和人工噪声n_J的取值，并存储到各中继节点上；

其中，符号tr{·}表示计算括号中的矩阵的对角线元素之和；

所述矩阵其中Q_v表示权重因子v的协方差矩阵；矩阵其中Q_J表示人工噪声n_J的协方差矩阵，且

矩阵表示矩阵h_RD的共轭转置矩阵，矩阵表示矩阵h_SR的共轭转置矩阵；

所述矩阵

所述量μ_m为大于0的拉格朗日系数，其中下标用于区分不同的窃听节点；

所述其中下标m用于区分不同的窃听节点，常数α∈[0,1]，N表示中继节点的个数；

所述矩阵表示矩阵的共轭转置矩阵；

所述矩阵E_k的维数与矩阵相同，且矩阵E_k的第k个对角线元素为1，其余对角元素和非对角元素为0，下标k表示中继节点标识符；

所述P_k表示第k个中继节点的功率；

中继节点传输处理步骤：

当各中继节点接收到源信息后，基于源节点所对应的权重因子v和人工噪声n_J，将所述源信息与对应的权重因子v相乘，再加上对应的人工噪声n_J后，向对应的接收节点发送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理步骤的101中，预设中继节点的噪声方差接收节点的噪声方差窃听节点的噪声方差的取值均为1。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预处理步骤的103中，常数α的取值为0.4。