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公开(公告)号：CN112448788A
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN201910838409.3
申请日：2019-09-05
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于自维持干扰器的方向调制方法，根据中继的最大发射功率和最大传动比，分别建立源、中继和干扰器处的波束形成向量模型；使用源到中继的最大可达速率大于中继到目的节点最大可达速率代替原有约束条件来得到源节点的波束成形向量；将干扰器和中继的波束成形向量优化模型化简成标准的Rayleigh‑Ritz商模型，求解中继和干扰器处的波束形成向量；利用目的地收到的机密信息功率与泄露到窃听者处的机密信息功率的比值最大化，构建低延迟的无协作中继波束成形模型，求解无协作中继波束成形向量；综合源节点、干扰器和中继以及无协作中继的波束形成向量，进行部分协作或者无协作方向调制。本发明波束成形向量关于角估计误差相比原有方案也更为稳健。
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公开(公告)号：CN108495325A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810261770.X
申请日：2018-03-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明在给定私密信息波束成形向量和人工噪声投影矩阵和总功率限制的情况下，提出了安全方向调制网络中最大化安全速率的功率分配策略。通过拉格朗日乘子法，我们推导出了提出的功率分配策略的解析表达式。为了证实基于最大化安全速率的功率分配策略的益处，我们将零空间投影法作为例子并且推导出其最优功率分配策略的闭合表达式。从仿真结果中我们可以发现，和三种典型的功率分配参数相比，在中高信噪比区域最优功率分配具有明显的安全速率性能增益。当功率分配因子从0增长到1时，可实现安全速率在低信噪比区域相应的增长，而在中高信噪比区域先增长后减少，其中安全速率可以被看作是功率分配因子的一个凸函数。
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公开(公告)号：CN108337028A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201711341137.3
申请日：2017-12-14
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/06
Abstract: 本发明提供了方向调制中基于广义逆迭代的安全速率最大化合成方法，在设计有用信号波束成形向量和人工噪声投影矩阵前，先利用泄露的概念对两者进行初始化，然后利用广义逆迭代算法(General power iterative,GPI)更新人工噪声投影矩阵，同时通过Rayleigh-Ritz方法更新有用信号波束成形向量。为了最大化安全速率，在设计有用信号波束成形向量和人工噪声投影矩阵时要用到交替迭代结构(Alternatively iterative structure,AIS )，并且需要及时更新对应的安全速率。本发明与传统的方向调制技术相比安全速率在中高信噪比时得到了极大的提升，并且在期望方向能够很好的解调出有用信号，在非期望方向难以恢复出有用信号，从而能够更好地提升系统的安全性能。
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公开(公告)号：CN110311717B
公开(公告)日：2023-05-26
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：CN109861784A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201811501399.6
申请日：2018-12-10
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于信道分布信息的全双工接收机隐蔽通信实现方法。以往的研究大多是已知信道状态信息（CSI）下研究隐蔽通信的，但是在实际中，要想准确地知道CSI几乎是不可能的。为了提高信息传输的可靠性，在全双工接收机的协助下，我们利用信道分布信息（CDI）先得到了监视者的检测错误概率，再求得接收端的中断概率，联合设计最优发送功率和AN功率，使得接收端性能最优。本发明在CDI的情形下引入了全双工接收机，使得研究更具实际意义，而且提高了信息传输的可靠性和隐蔽性。
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Patent Agency Ranking
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：CN110113087A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910342487.4
申请日：2019-04-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/08
Abstract: 本发明提供了方向调制中多播场景下两种安全波束成形方案：最大化组接收功率加零空间投影方案和泄露方案。第一种方案在遵从正交约束的条件下，通过最大化每个期望用户组的接收功率来设计有用信号波束成形向量，同时选取所有期望用户组导向向量零空间的基构成人为噪声投影矩阵。第二种方案首先通过最大化每个期望组的信泄噪比来设计相应期望组的有用信号波束成形向量，从而使得有用信号功率尽可能多地指向相应期望组方向而减少其泄露到窃听方向以及其他期望组方，通过最大化人为噪声与泄噪比来设计人为噪声波束成形矩阵。同时与传统方案相比，本发明提出的两种方案在误码率以及安全速率性能方面都有较大提升，能够实现更加安全可靠的无线传输。
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公开(公告)号：CN108306667A
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201711420475.6
申请日：2017-12-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: H04B7/08
Abstract: 本发明提供了大规模MIMO系统中基于线性搜索的混合结构下的到达角估计方法，本发明将模拟波束成形与数字波束成形相结合，利用相移网络进行模拟波束成形设计，采用相位对齐技术设计模拟和数字波束成形向量，从而将波束调至使得接收功率最大的方向，估计来波信号的到达角。随着天线阵列越来越趋向于大规模发展，相比于数字波束成形中每副天线都需配备一条专有的射频(radio frequency,RF)链路，混合波束成形能显著降低RF链路数，进而带来硬件成本代价的巨幅降低。同时相较于模拟波束成形，混合波束成形引入数字波束成形将带来显著的性能提升。本发明的混合波束成形算法能有效地实现系统性能与硬件成本的折衷，且有效估计来波信号到达角，并且减少了角度估计的复杂性。
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公开(公告)号：CN110300409B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN201910419695.X
申请日：2019-05-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于信道估计的有限块长隐蔽通信实现方法。以往对于衰落信道中隐蔽通信的研究都是假设信道是已知的，或者通过信道反转功率控制方法来避免信道的估计。然而实际中，由于信道互易性假设的理想性，在衰落信道中不可避免地要进行信道估计。在传统的信道估计中，最优导频数等于发送天线数，但是在隐蔽通信中，该结论可能不再成立。为了提高隐蔽通信的可靠性，我们利用最小均方误差估计方法对信道进行估计，在隐蔽约束条件下设计最优的导频数目和发射功率、数据数目和发射功率以最大化有效速率。与此同时，由于以前的研究一般都是集中于无限块长的分析，但实际中通常要发送有限块长的符号，因此本发明研究有限块长下的隐蔽通信。
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公开(公告)号：CN110300409A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910419695.X
申请日：2019-05-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于信道估计的有限块长隐蔽通信实现方法。以往对于衰落信道中隐蔽通信的研究都是假设信道是已知的，或者通过信道反转功率控制方法来避免信道的估计。然而实际中，由于信道互易性假设的理想性，在衰落信道中不可避免地要进行信道估计。在传统的信道估计中，最优导频数等于发送天线数，但是在隐蔽通信中，该结论可能不再成立。为了提高隐蔽通信的可靠性，我们利用最小均方误差估计方法对信道进行估计，在隐蔽约束条件下设计最优的导频数目和发射功率、数据数目和发射功率以最大化有效速率。与此同时，由于以前的研究一般都是集中于无限块长的分析，但实际中通常要发送有限块长的符号，因此本发明研究有限块长下的隐蔽通信。
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