[发明专利]MIMO系统中人工噪声辅助矢量扰动预编码的安全传输方法

权利要求书

1.MIMO系统中人工噪声辅助矢量扰动预编码的安全传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在整个发送数据矢量中加入一个扰动的矢量，即

v＝s+τl

其中v为加入扰动矢量后的数据矢量，s为原始数据矢量，l是一个K维的复扰动矢量，l的元素k＝1,2,…,K，τ是一个正实数：

τ＝2|c|_max+Δ，

其中|c|_max为正交幅度调制星座集合中具有最大幅度星座点符号的模值，Δ表示星座点符号间的最小欧式距离；

S2、合法接收方分布式合作接收，并采用ZF预编码，即

其中为合法方信道矩阵，符号表示伪逆矩阵，N_a为发射天线数，N_b为接收用户数，且每个用户单天线，则发送的信号为

其中P为信号发射功率，γ的表达式为

S3、将信道矩阵进行奇异值分解，

H＝U[D 0][V₁ V₀]^H，

其中是酉矩阵，D是N_b×N_b维方阵，主对角元素是N_b个实数，V₁、V₀彼此正交，是合法方信道矩阵的零空间，即满足HV₀＝0；

S4、在发送信号中加入人工噪声AN以造成对窃听方的扰动，获得总的发射信号为

其中θ为功率分配因子，为发送端产生的复高斯随机AN，每一个元素服从均值为0，方差为1；

S5、合法方的接收信号为：

其中为加性白高斯噪声，每个元素服从均值为0，方差为

在接收端，合法方首先消除的影响，即

由于加入的AN处于合法信道矩阵的零空间，AN的影响得以消除；

接收端采用ML检测，获得接收信号：

其中S是原始发送符号集合。