[发明专利]基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法

说明书

本发明公开了一种基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法，该全双工保密通信系统包括第一信源、第二信源和窃听者，该方法包括：发射预编码矩阵零空间投影步骤、第一奇异值矩阵更新步骤、第二奇异值矩阵更新步骤、安全和速率计算步骤以及发射预编码矩阵输出步骤。

技术领域

本发明涉及全双工保密通信技术领域，尤其涉及一种基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法。

背景技术

附图1示出了一个全双工全双工保密保密通信系统，该系统包括全双工的第一信源和第二信源，还包括窃听者，其中第一信源和第二信源同时发送和接收信息。第一信源和第二信源均具有N根发送天线，第一信源、第二信源和窃听者的接收天线均是单天线。

对于附图1所示的通信系统而言，存在的技术问题是：如何优化第一信源和第二信源的发射预编码矩阵(也叫协方差矩阵)，从而在保证安全的情况下降低干扰，使得系统容量最大化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法，以解决上述的技术问题。

本发明的一个实施例提供了一种基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法，该全双工保密通信系统包括第一信源、第二信源和窃听者，该方法包括：发射预编码矩阵零空间投影步骤：将第一信源的发射预编码矩阵和第二信源的发射预编码矩阵分别投影到其自干扰信道的零空间，以得到第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵；第一奇异值矩阵更新步骤：将第二奇异值矩阵保持不变，对第一奇异值矩阵进行更新；第二奇异值矩阵更新步骤：将第一奇异值矩阵保持不变，对第二奇异值矩阵进行更新；安全和速率计算步骤：根据一轮更新得到的第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵计算全双工保密通信系统的安全和速率；以及发射预编码矩阵输出步骤：当最近两次计算得到的全双工保密通信系统的安全和速率的差值不超过预先设定的门限值时，用最近一轮更新得到的第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵计算第一信源的发射预编码矩阵和第二信源的发射预编码矩阵。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：

图1为全双工全双工保密保密通信系统的示意图；

图2为本发明的基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法的一个实施例的流程图；

图3所示为本发明的基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码过程中的发射预编码矩阵零空间投影步骤的一个实施例的流程图；

图4所示为本发明的基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码过程中的第一奇异值矩阵更新步骤的一个实施例的流程图。

在附图中，使用相同或类似的标号来指代相同或类似的元素。

具体实施方式

现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。

参考图2，图2为本发明的基于零空间投影的全双工保密通信系统发射预编码方法的一个实施例200的流程图。图2所示的实施例200可以包含如下步骤201至205。

步骤201是发射预编码矩阵零空间投影步骤：将第一信源的发射预编码矩阵和第二信源的发射预编码矩阵分别投影到其自干扰信道的零空间，以得到第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵。

在本发明的一个实施例中，参考图3，步骤201可以包含如下子步骤301至303。