[发明专利]一种利用空间调制技术的物理层安全传输方法

说明书

【技术领域】

本发明属于通信领域，涉及一种利用空间调制技术的物理层安全传输方法。

【背景技术】

近年来，无线通信技术的持续发展使得人们可以随时随地接入通信网络。然而，无线传播的广播特性意味着传输范围内的所有节点都能够接收到信源发送的信号，合法用户的信息容易被窃听用户获取。因此，保证无线通信的安全传输变得尤为重要[1]。相对于传统的加密方法，物理层安全旨在利用无线通信的物理层特性，如噪声、衰落等，以信息论中的理论为基础保证无线通信的安全性。

1975年Wyner首次定义了含噪的窃听信道模型，并且证明当窃听信道的信噪比比主信道低时可以实现完全的保密通信，并将不依靠密钥仍可以保证主信道信息可靠传输的速率定义为保密速率[2]。进入20世纪末，MIMO技术的出现极大推动了无线通信技术的发展，多天线技术为无线通信物理层安全带来了新的机遇与挑战，近年来，已有大量文献研究利用多天线技术提高物理层安全的保密速率[3]-[5]。空间调制[6]是近年来新提出的多天线传输技术，该技术在信息比特调制过程中引入空间维度，从而根据输入信息改变激活天线的序号。预编码辅助的广义正交空间调制[7]。在继承了空间调制优点的基础上，又提高了整个系统的频谱效率。空间调制的天线间干扰程度低，接收端的信号处理也较为简单，正逐渐成为MIMO传输技术研究的热点之一。

但是，关于空间调制方向的物理层安全研究还非常少[8]，目前，利用预编码辅助的正交空间调制技术的物理层安全传输方法，还没有人进行过研究和讨论。

参考文献：

[1]Chen X,Li F,Xue Z,et al.Research on the Security of MISO Wireless Channel with Artificial Noise[C]//International Conference on Computational&Information Sciences.2013:1533-1536.

[2]Wyner A D.The wire-tap channel[J].Bell System Technical Journal,1975,54(8):1355-1387.

[3]Zhang,Haiyang,Wang,et al.The achievable secrecy rate of MISO wiretap channels[C]//Wireless Communications and Signal Processing(WCSP),2011International Conference on.IEEE,2011:1-4.

[4]Xiong Q,Gong Y,Liang Y C.Achieving secrecy capacity of MISO fading wiretap channels with artificial noise[J].2013:2452-2456.

[5]Li,Q,Ma,et al.Optimal and Robust Transmit Designs for MISO Channel Secrecy by Semidefinite Programming[J].IEEE Transactions on Signal Processing,2011,59(8):3799-3812.

[6]Mesleh R Y,Haas H,S,et al.Spatial Modulation[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2008,57(4):2228-2241.

[7]Li J,Wen M,Cheng X,et al.Generalised Pre-coding Aided Quadrature Spatial Modulation[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2016:1-1.

[8]Wu F,Yang L L,Wang W,et al.Secret Precoding-Aided Spatial Modulation[J].IEEE Communications Letters,2015,19(9):1544-1547.

【发明内容】