1.一种MIMO通信系统的鲁棒性安全设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：对发送端的信息信号采用预编码设计并加入由发送端产生的人工噪声，x＝Qs+v，其中 为信息信号， 分别为预编码矩阵和人工噪声向量；

步骤2：针对MIMO系统中发送端仅已知空闲接收者，即：潜在窃听者估计信道信息及其误差半径的情况，优化系统安全容量，利用一阶泰勒近似以及S-Procedure定理等将求解最坏情况下的安全速率最大化问题近似转化为给定初始点 的SDP问题，其中W＝QQH,V＝vvH，t＝1/ρD；

步骤3：初始化 利用凸优化工具包求解转化后的SDP问题并依次迭代、更新每次迭代得到一个新的安全速率，直到安全速率值收敛到一定程度，迭代停止，并最终给出系统最坏情况下的近似安全速率以及预编码矩阵和人工噪声向量的设计方法；

考虑到空闲接收端可能成为潜在窃听者，则系统在目的接收端的安全容量表示为：其中

分别表示目的接收端的互信息和第m个空闲接收端的互信息，需要说明的是空闲接收端的互信息是在其接收到的能量全部用来窃听信息的情况下得到的，则一定条件下系统的安全容量最优化问题可描述为：其中，约束(9b)表示目的接收端收集到的能量至少要达到ηD；约束(9c)表示在第m个空闲接收端仅进行能量收集时，其在存在信道估计误差的情况下的最少能量收集需求ηm；

(9d)表示发送端的最大发送功率约束及功率分离比和人工噪声的协方差约束，引入新变量W＝QQH及松弛变量t＝1/ρD,β1,β2，将待优化问题(9)转化为：Tr(W+V)≤P,W≥0,V≥0,t≥1.     (10f)对于半无限约束(10e)，其左边可等价表示为：

其中， em＝vec(△Gm)，

考虑到部分信道状态信息约束(1)并利用S-Procedure定理，约束(10e)可转化为如下线性矩阵不等式：其中am≥0,m∈Π为松弛变量；

根据一阶泰勒扩展，约束(10b)在给定点 处可近似表示为：

这里需要说明的是，当点 接近于最优点时， 能很好地近似于CD；

对于约束(10d)进行保守估计，并利用一阶泰勒扩展以及S-Procedure定理，在给定点处，可近似转化为：β2+log2β3m-β4m≥0     (14)

其中β3m,β4m,bmand cm表示松弛变量；

2.根据权利要求1所述的一种MIMO通信系统的鲁棒性安全设计方法，其特征在于，所述方法包括：下行MIMO通信系统中，发送端配置有Nt根天线，且存在两种类型的接收端：一个配置有Nd根天线的目的接收端，多个分别配置有Ne根天线的空闲接收端，两种接收端均配置有功率分离器，其将接收到的信号功率分为两部分：一部分用于信息解码，另一部分用于收集能量；空闲接收端若成为恶意的窃听者，在发送端采用预编码设计及引入人工噪声方法，发送端的基带信号表示为：x＝Qs+v，其中 为信息信号， 分别为预编码矩阵和人工噪声向量。

3.根据权利要求1所述的一种MIMO通信系统的鲁棒性安全设计方法，其特征在于，所述方法包括：初始化任一点 代入并利用凸优化工具包求出此时最优的(W,V,t)，得到对应的安全速率值；利用求出的(W,V,t)更新 并依次迭代求出新的初始点及对应的安全速率值；当安全速率值收敛到一个稳定值时，迭代停止，并利用特征值分解给出最优的预编码矩阵、人工噪声向量及功率分离比。

4.根据权利要求1所述的一种MIMO通信系统的鲁棒性安全设计方法，其特征在于，所述方法应用于无线通信中带有能量收集需求的下行MIMO通信系统中。