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公开(公告)号：CN112448739A
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN201910835185.0
申请日：2019-09-05
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自维持干扰协作的集中式安全波束成形方法，以最大化系统平均保密速率的下限作为设计标准，同时考虑了源、中继和干扰器处的发射功率约束，联合设计波束成形向量；首先固定给定的中继和干扰器处波束成形向量，确定源的波束成形向量，然后再对于给定源处的波束成形向量，确定中继和干扰器的波束成形向量，进行交替迭代，得出源、中继和干扰器处的波束成形向量最优解。本发明实现了波束成形向量的优化设计，可以有效提高系统的安全性能，具有较高的平均保密速率。
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公开(公告)号：CN108566651A
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201810340077.1
申请日：2018-04-16
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了方向调制中基于泄露的功率分配策略，在给定任意功率分配因子初始值和总功率受限的情况下，本发明提出了方向调制中基于泄露的功率分配策略。首先初始化功率分配因子，然后通过泄露的方法求解相应的有用信号波束成形向量和人工噪声投影矩阵，同时计算对应的安全速率。由于功率分配因子初始值未必是最优值，即安全速率未必达到最大值，因此，我们需要通过循环推导功率分配因子与有用信号波束成形向量和人工噪声投影矩阵所对应的解来计算相应的安全速率，直至安全速率收敛，此时所对应的功率分配因子即为最优功率分配因子。
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公开(公告)号：CN108566640A
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201810261782.2
申请日：2018-03-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明采用一种基于方向角误差上下界的方向调制物理层安全技术，该技术假设基站对窃听者的方向角估计存在有界误差，主要包括：推算出最坏情形下系统总安全速率；推算窃听者的信道估计误差是范数有界的，获得窃听者接收信号功率和人工噪声功率的上下边界；将原目标问题转化成基站总发送功率一定下实现目标函数下界值最大化的问题。使用半正定松弛法和基于泰勒展开的一阶近似法，将原非凸问题转化成凸问题，并使用凸优化工具箱求解该凸问题。本发明提出的物理层安全技术考虑了角度误差对系统性能的影响，提高了系统信号传输的安全性和可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110429961A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910737057.2
申请日：2019-08-10
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/0426 , H04B7/06
Abstract: 本发明提供了一种基于无人机辅助方向调制网络中波束形成和功率分配之间的安全交替迭代方法。针对在无人机飞行过程中如何动态的调整功率分配的问题，引入最大化信泄噪比和最大化人工噪声泄噪比，随无人机飞行动态设计波束成形矢量和人工噪声投影矩阵。对于无人机飞行过程中每个固定的时间间隔，最优化功率分配策略可以基于最大化安全速率通过波束成形矢量，人工噪声投影矩阵和功率分配因子三者交替迭代得出。相比于固定功率分配，所提出的交替迭代结构可以获得更大的安全速率性能增益，特别是在小规模天线情况下，安全速率性能方面有较大提升。
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公开(公告)号：CN110311717A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910590329.0
申请日：2019-07-02
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/06 , H04B7/08 , H04B7/0456 , H04W16/28
Abstract: 本发明提供了混合模拟与数字结构发射机中，基于方向调制的稳健的混合波束成形设计方法。该方法需要在已知期望用户与窃听者角度信息和角度误差分布的情况下，分别设计模拟预编码、有用信号数字预编码和人工噪声数字预编码。首先利用相位对齐的思想设计模拟波束成形矩阵，并进一步考虑角度误差设计稳健的模拟波束成形。在模拟波束成形矩阵确定的情况下，通过最小化混合预编码与全数字预编码之间的欧几里得距离分别设计稳健的有用信号数字波束成形向量与人工噪声数字波束成形矩阵。为了提高系统的能效并降低设计复杂度，此处采用部分连接型的混合结构。本发明采用混合结构显著降低电路成本，安全速率性能与误码率性能都有显著提升。
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公开(公告)号：CN110213186A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910590886.2
申请日：2019-07-02
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04L25/02 , H04B7/08 , H04B7/0456 , H04B17/336
Abstract: 本发明提供了混合模拟与数字结构接收机中，基于旋转不变技术的混合波束成形的到达角估计与信噪比估计方法。首先将模拟波束成形的相位设为零，利用ESPRIT算法估计角度，此时由于引进混合结构将导致测角模糊问题。接着分别进行数字相位对齐与模拟相位对齐，通过最大化接收信号功率准则剔除模糊角获得最终的角度估计。在获得角度估计的基础上，再通过模拟相位消除获得信噪比的估计。本发明将到达角估计技术应用于混合模拟与数字结构的接收机中，相比于传统的全数字接收机，可以大大降低硬件电路的成本与功耗，并且在少量射频链路的情况下仍可以有效的获得角度与信噪比的估计。
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公开(公告)号：CN108494779A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810261704.2
申请日：2018-03-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04L29/06 , H04B7/0413 , H04B7/06
Abstract: 本发明采用一种窃听者选择性窃听条件下基于方向调制的物理层安全技术，该技术假设窃听者离自身感兴趣的目标用户的距离更近并且自身信号处理能力有限，只能选择性的破译出最邻近目标用户的机密信息。同时假设基站对窃听者的方向角估计存在误差，该角度误差服从Von Mises分布。主要包括：推算出最坏情形下系统安全速率；推算窃听信道的协方差矩阵，获得目标优化问题；使用半正定松弛法和基于泰勒展开的一阶近似法，将原非凸目标问题转化成凸问题，并使用凸优化工具箱求解该凸问题。本发明提出的物理层安全技术考虑了窃听者有限的信号处理能力以及更加精准的角度分布情况，提高了系统的安全性能。
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公开(公告)号：CN108337029A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201711476814.2
申请日：2017-12-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/06
Abstract: 本发明提供了安全无线传输中自适应稳健零空间投影波束赋形方法，该方法由三部分组成：到达角和信噪比估计、角度误差范围预测和稳健安全波束成形。在第一时隙，首先，期望方向和窃听方向的方向角通过根值多重信号分类算法估计。然后，通过对接收信号的协方差矩阵进行奇异值分解。最后，在克拉美罗下界公式的辅助下，角度误差范围可以根据估计的到达角和信噪比来预测。在第二时隙，所有估计的参数用来设计有用信号波束成形向量和人工噪声投影向量。与传统的非自适应稳健方法和非稳健的方法相比，本发明能够降低误码率和提升安全速率，使系统实现安全的无线传输。
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