[发明专利]毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法

权利要求书

1.一种毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

对基站端的单指向波束进行编号，根据编号后的单指向波束确定至少两组多指向波束；

基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端，并进行基站端到用户端的下行波束训练，从而确定每个用户端的目标下行波束；

对毫米波隐蔽通信系统的参数进行优化，确定最大多用户传输平均和速率；

基于每个用户端的目标下行波束和最大多用户传输平均和速率，控制用户端接收数据信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对基站端的单指向波束进行编号，根据编号后的单指向波束确定至少两组多指向波束，包括：

对基站端的单指向波束进行十进制编号，并确定每个单指向波束的十进制编号的二进制编号；

将所述二进制编号中同位为1的单指向波束进行组合，得到至少两组多指向波束。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端，并进行基站端到用户端的下行波束训练，从而确定每个用户端的目标下行波束，包括：

基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端，确定每个用户端每次的匹配滤波输出；

若匹配滤波输出不小于阈值，则将匹配滤波结果记为1；若匹配滤波输出小于阈值，则将匹配滤波结果记为0；

基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端结束后，根据发送顺序，将任一用户端确定的所有匹配滤波结果组合为二进制编号；

选择与用户端确定的所有匹配滤波结果组合的二进制编号相同的单指向波束作为用户端的目标下行波束。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端，确定每个用户端每次的匹配滤波输出，包括：

基站端每次发送多指向波束至所有用户端时，基站端发送预设数量的导频序列；

确定每个用户端接收到的导频序列对应的观测信号的方向的组合；

根据观测信号的方向的组合确定对应的用户端的匹配滤波输出。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对毫米波隐蔽通信系统的参数进行优化，确定最大多用户传输平均和速率，包括：

确定有限帧长下毫米波隐蔽通信系统的优化目标函数和约束条件；

根据所述优化目标函数和约束条件确定有限帧长下毫米波隐蔽通信系统的优化问题；

基于迭代算法对所述优化问题进行求解，确定最大多用户传输平均和速率。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定有限帧长下毫米波隐蔽通信系统的优化目标函数和约束条件，包括：

确定每个用户端的目标下行波束的对准概率，根据所述对准概率确定每个用户端的传输平均和速率；

根据每个用户端的传输平均和速率确定所述优化目标函数；

根据基站端发送信号和不发送信号时窃听者接收到的信号序列的相对熵确定系统隐蔽性等级；

根据所述系统隐蔽性等级确定所述约束条件。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下式确定系统隐蔽性等级：

ξ₁＝|γ_aw|²P_a/σ_w²

ξ₂＝|γ_aw|²P_d/σ_w²

其中，|γ_aw|²为窃听者到基站的路径衰减，σ_w²为窃听者接收噪声方差，∈为系统隐蔽性等级。