1.基于协同干扰策略的非正交多址通信系统的安全传输方法,其特征在于:包括三个时隙,具体步骤如下:步骤S1:第一时隙,基于下行非正交多址接入协议,基站S通过叠加编码技术将近用户的目的信号x1和远用户的目的信号x2叠加后广播;同时利用远用户UF发送第一时隙下的友好干扰信号z1去抑制窃听节点即不可信中继;近用户UN基于串行干扰消除技术解码x2后移除,再无干扰的解码x1;不可信中继基于并行干扰消除技术来窃听用户的目的信号x1和x2;
步骤S2:第二时隙,基于上行非正交多址接入协议,近用户UN发送基站的第一目的信号x3和第二时隙下的干扰信号z2的叠加信号,远用户UF发送基站的第二目的信号x4;基站移除干扰信号z2后解码x3,不可信中继基于并行干扰消除技术来窃听基站的目的信号x3和x4;
步骤S3:第三时隙,不可信中继R将收到的所有信号放大后转发出去,放大系数表示为2
其中 σ 为功率,λSR, 和 分
别表示基站与不可信中继、不可信中继与远用户和不可信中继与近用户之间的平均信道功率,PS表示基站的发送功率,PU表示不可信中继或用户的发送功率;近用户UN发送x3和基站第三目的信号x5的叠加信号,表述为 其中 为信号x3的功率分配系数,且 基站基于串行干扰消除技术先解码由近用户发送的信号x5再解码由不可信中继转发的信号x4,对应的接收信号表达式为:其中 和 表示不可信中继在前二个时隙的接收信号表达式, 和 表示为不可信中继在前二个时隙的加性高斯白噪声, 分别表示为第三时隙在基站处和远用户处的加性高斯白噪声, 步骤a和步骤b表示目的端消除已知或者解码过的信号,ω0表示远用户和x3有关的整体表达式,表示为基站S基于串行干扰消除技术来解码目的信号,解码顺序为x5→x4,对应的解码信噪比表示为
为了移除x3对远用户UF的干扰,需要满足 其中G
表示不可信中继的放大系数, 表示不可信中继和远用户的信道系数, 表示不可信中继和近用户的信道系数, 表示第二时隙近用户分配给x3的功率分配系数,且 PU表示用户的发送功率, 表示第三时隙近用户分配给x3的功率分配系数,ω0表示远用户UF和信号x3有关的整体表达式, 表示近用户与远用户之间的信道系数,hSR表示基站和不可信中继的信道系数,aS为信号x1的功率分配系数,且 表示基站与近用户之间的信道系数。
2.根据权利要求1所述基于协同干扰策略的非正交多址通信系统的安全传输方法,其特征在于:所述友好干扰信号是一个高斯伪随机序列,或利用与期望信号结构类似的确定性波形,所述友好干扰信号只影响窃听端接收信噪比。
3.根据权利要求2所述基于协同干扰策略的非正交多址通信系统的安全传输方法,其特征在于:第一时隙中目的端的接收信号表达式为:2
式中,d∈{UN,R}, 表示在节点d处的加性高斯白噪声,功率为σ,hSd表示基站与d之间的信道系数, 表示远用户与d之间的信道系数,PU用户的发送功率,z1表示为第一时隙下的友好干扰信号近用户UN基于串行干扰消除先解码远用户信号,移除干扰后,解码x1的信噪比表示为 其中 表示为基站和近用户之间的信道系数,aS为信号x1的功率分配系数,且
不可信中继解码x1和x2的解码信噪比分别表示为
其中 hSR和 分别表示为基站和远用户与不可信中
继之间的信道系数。
4.根据权利要求1所述基于协同干扰策略的非正交多址通信系统的安全传输方法,其特征在于:所述步骤S2中基站S和不可信中继R的接收信号表示为其中 和 分别表示为在第二时隙下基站处和不可信中继处的加性高斯白噪声,表示近用户与不可信中继之间的信道系数,对应的解码信噪比:基站解码目的信号x3的解码信噪比表示为 不可信中继解码x3和x4的解码信噪比分别为和
5.根据权利要求1所述基于协同干扰策略的非正交多址通信系统的安全传输方法,其特征在于:为了移除信号x3对远用户UF的干扰,需满足ω0=0,产生的约束为为了确定抵消的可行性,对约束求期望结果为:为了满足功率约束,设置 此时远用户为了获得更佳的性能,解码顺
序为x5→x2,对应的信噪比为
6.根据权利要求1‑5任一项所述基于协同干扰策略的非正交多址通信系统的安全传输方法,其特征在于:信号xj ,j∈ (1 ,2 ,3 ,4 ,5)瞬时安全速率表示为其中 分别表示信号xj的合法端和窃听端的信噪比。