[发明专利]基于低复杂度差异信道估计的物理层安全方法

权利要求书

1.一种基于低复杂度差异信道估计的物理层安全方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：授权用户发送导频到基站，估计上行链路的信道；根据信道的互易性，得到下行链路信道的估计；

步骤2：根据下行链路的信道估计，设计人工噪声，基站同时向授权用户、非授权用户发送导频和人工噪声的叠加信号，授权用户、非授权用户同时获得各自的信道状态信息的估计，并计算相应的最小均方误差；

步骤3：利用多项式展开近似计算前向训练中授权用户、非授权用户处信道估计的最小均方误差；

步骤4：通过对反向训练导频信号、前向训练导频信号和人工噪声的能量的最优分配，实现最优的差异信道估计性能；

所述能量的最优分配包括如下方程式：

m i n P f , P r , σ a 2 ≥ 0 NMSE l ]]>

s.t.NMSE_u≥γ,

P r T r + ( P f + ( N b s - N l ) σ a 2 ) T f ≤ P ‾ ( T r + T f ) , ]]>

P r T r ≤ P ‾ r T r , ]]>

( P f + N b s - N l σ a 2 ) T f ≤ P ‾ f T f , ]]>

其中，γ为NMSE_u预先设定的最小值，和分别为设定的平均能量，授权用户和基站的最高能量，MMSE_l为授权用户处的最小均方误差，MMSE_u为非授权用户处的最小均方误差，N_bs为基站处天线数量，P_f为前向训练导频信号的能量，T_f为前向训练导频信号的长度，N_l为授权用户处天线数量，P_r为反向训练导频信号的能量，T_r反向训练导频信号的长度，为人工噪声的能量。