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公开(公告)号：CN111835393A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010678703.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于白化滤波的最大化接收功率的波束成形方法。通过接收波束成形的设计，抑制来自全双工窃听者的恶意干扰，同时最大化有用信号的接收功率，以提升系统的安全性能。首先利用已知的信道状态信息，对合法用户接收到的有色噪声进行白化噪声矩阵的设计。进一步地，对合法用户的接收信号预乘白化噪声矩阵，并且建立最大化有用信号功率的优化问题。将优化问题转化为平均最大化接收功率问题，通过Rayleigh-Ritz方法设计接收波束成形向量。本发明与传统的最大化接收功率相比在安全速率和误码率上得到了极大地提升，能够在具有全双工窃听者的安全空间调制系统中有效抑制恶意干扰，提高合法用户获取有用信息的能力，更好地提升了系统的安全性能。
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公开(公告)号：CN112311520A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011081193.X
申请日：2020-10-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种全双工方向调制无线网络构建方法。该方法如下：建立全双工方向调制系统模型，该模型包括发射机、期望接收机和窃听者，期望接收机和窃听者工作于全双工模式，期望接收机在接收隐私信息的同时向窃听者发送人工噪声干扰其对隐私信息的窃听，而窃听者在窃听隐私信息的同时向期望接收机发送人工噪声干扰隐私信息的传输；采用零空间投影法、最大比合并以及最大比率传输的方法，设计人工噪声投影矩阵、接收矩阵；采用最大比率传输和零空间投影法，设计隐私信息的波束成形向量；以最大化安全速率为目标设计发射机的功率分配因子，将安全速率表示为功率分配因子的函数，确定最优的功率分配因子。本发明能够显著提高系统的安全速率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115189800A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210588191.2
申请日：2022-05-27
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04K1/02 , H04B7/0426
Abstract: 本发明公开了一种方向调制中基于MMSE的低复杂度接收波束成形优化方法，该方法为：根据信道状态信息，计算合法用户接收信号中来自基站的人为噪声，来自非法用户的干扰噪声和信道的加性噪声所对应的协方差矩阵；根据MMSE准则建立关于接收波束成形向量的目标优化问题；通过求偏导的方法求解最优接收波束成形向量；利用Sherman‑Morrison公式对最优接收波束成形向量表达式中的逆矩阵进行计算，降低算法的复杂度。本发明削弱了方向调制系统中全双工非法用户对合法用户接收信号所产生的影响，使具有全双工非法用户的方向调制系统具有更高的安全速率和更低的误码率，并且降低了算法复杂度，适用于合法用户具有大规模天线的场景。
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公开(公告)号：CN114826353A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210331554.4
申请日：2022-03-31
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/06
Abstract: 本发明公开了一种方向调制中IRS相移矩阵和接收波束成形的优化方法，具体为：基于零空间投影，设计两个接收波束成形向量分别接收两条路径上的传输信号，简化最大化合法用户处的接收功率和的目标优化问题；固定IRS的相移矩阵，根据Rayleigh‑Ritz定理分别优化两个接收波束成形向量；固定接收波束成形向量，将IRS相移矩阵转换为相移向量，根据Rayleigh‑Ritz定理得到相移向量的最优解；交替更新接收波束成形向量和IRS相移矩阵，直至接收前后接收功率之差绝对值小于设定阈值。本发明方法以较低的复杂度解决了IRS辅助方向调制系统中接收端的设计问题，更好地提升了系统的安全性能。
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公开(公告)号：CN111865379B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202010678686.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/0456
Abstract: 本发明提供了一种基于交替方向乘子法的安全预编码方法。该方法分别设计数字预编码和模拟预编码来提高系统安全性能。首先利用发射机每次只激活一个天线子阵发送信息的事实，将总体预编码矩阵进行切割，建立一致性优化问题。其次，引入新的矩阵变量和对偶变量，将上述问题由非凸向凸转变。通过交替方向乘子法更新总体预编码矩阵，计算更新前后总体预编码矩阵的欧几里得距离，直到满足终止条件。最后，由总体预编码分别得出模拟、数字预编码。本发明不同于传统的基于全数字的空间调制系统，而是通过在发射机采用部分连接的混合结构显著降低电路成本；并且通过安全预编码的设计，使得混合空间调制有很好的安全性能。
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公开(公告)号：CN112311520B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202011081193.X
申请日：2020-10-12
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04L5/14 , H04L9/40 , H04L41/142 , H04W72/044 , H04B7/06
Abstract: 本发明公开了一种全双工方向调制无线网络构建方法。该方法如下：建立全双工方向调制系统模型，该模型包括发射机、期望接收机和窃听者，期望接收机和窃听者工作于全双工模式，期望接收机在接收隐私信息的同时向窃听者发送人工噪声干扰其对隐私信息的窃听，而窃听者在窃听隐私信息的同时向期望接收机发送人工噪声干扰隐私信息的传输；采用零空间投影法、最大比合并以及最大比率传输的方法，设计人工噪声投影矩阵、接收矩阵；采用最大比率传输和零空间投影法，设计隐私信息的波束成形向量；以最大化安全速率为目标设计发射机的功率分配因子，将安全速率表示为功率分配因子的函数，确定最优的功率分配因子。本发明能够显著提高系统的安全速率。
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公开(公告)号：CN111865379A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010678686.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/0456
Abstract: 本发明提供了一种基于交替方向乘子法的安全预编码方法。该方法分别设计数字预编码和模拟预编码来提高系统安全性能。首先利用发射机每次只激活一个天线子阵发送信息的事实，将总体预编码矩阵进行切割，建立一致性优化问题。其次，引入新的矩阵变量和对偶变量，将上述问题由非凸向凸转变。通过交替方向乘子法更新总体预编码矩阵，计算更新前后总体预编码矩阵的欧几里得距离，直到满足终止条件。最后，由总体预编码分别得出模拟、数字预编码。本发明不同于传统的基于全数字的空间调制系统，而是通过在发射机采用部分连接的混合结构显著降低电路成本；并且通过安全预编码的设计，使得混合空间调制有很好的安全性能。
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