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专利号: 202310060593X
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向多个双向窃听者的无线安全接入的智能反射方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,建立无线网络安全接入系统,所述无线网络安全接入系统包括一个接入站点AP、一个合法终端、一个位于接入站点AP附近的非法站点、一个位于合法终端周围的非法站点、智能超表面反射单元;

步骤2,设计非对称双向智能超表面反射波束方向;

步骤3、接入站点AP和合法终端共同探测智能超表面反射单元相关的信道状态信息,包括接入站点AP与智能超表面反射单元之间两个链路方向的无线信道系数、合法终端与智能超表面反射单元之间两个链路方向的无线信道系数、智能超表面反射单元到接入站点AP附近的非法站点的无线信道系数、智能超表面反射单元到合法终端周围的非法站点的无线信道系数,接入站点AP的下行链路发射功率值、合法终端的上行链路发射功率值;

步骤4、根据得到的无线信道系数,计算智能超表面反射单元到接入站点AP附近的非法站点的无线信道、智能超表面反射单元到合法终端周围的非法站点的无线信道这两个链路方向所有非法站点对应的无线信道的零空间;

步骤5、根据得到的无线信道系数,计算接入站点AP到智能超表面反射单元链路方向、合法终端到智能超表面反射单元链路方向这两个链路方向的合法无线通信在零空间里的信道增益最大的波束指向;

步骤6、接入站点AP和合法终端各自发送数据符号给智能超表面反射单元,智能超表面反射单元将到达的两路数据符号按照步骤5得到的波束指向瞬间反射给接入站点AP和合法终端;

步骤7、接入站点AP和合法终端作为接收机分别对接收到的数据流进行解码。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,所述接入站点AP、智能超表面反射单元、合法终端全部采用全双工协议;

所有的非法站点处于窃听状态,所有非法站点、合法终端、接入站点AP、智能超表面反射单元都工作在相同频率;

所述位于接入站点AP附近的非法站点窃听上行链路的信息;

所述位于合法终端周围的非法站点窃听下行链路的信息;

每个窃听站点智能收到来自智能超表面反射超表面的反射信号。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2包括:对于面向一个非法站点窃听上行链路和一个非法站点窃听下行链路同时发生的情况,设计安全的非对称双向无线链路的数据传输速率最大的智能超表面反射的波束指向,接入站点AP和合法终端基于当前的智能超表面反射波束完成非对称双向的协作无线通信。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤2中,接入站点AP和合法终端同时向智能超表面反射单元发送各自的数据符号,当这两路信号到达智能超表面反射单元时,智能超表面反射单元对这两路混合的数据符号数据流按照设定的方向反射出去,反射后的两路信息数据流分别到达接入站点AP和合法终端,接入站点AP和合法终端作为接收机解码对应的数据业务。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤4包括:构成所有干扰信道空间,接入站点AP到智能超表面的反射表面中每个阵元对应的无线信道系数对应乘以相应的阵元到窃听下行链路的非法站点的无线信道系数,每个阵元对应一个乘积结果,所有乘积结果构成一个行矢量;合法终端到智能超表面反射超表面的每个阵元对应的无线信道系数,相应地乘以阵元到窃听上行链路的非法站点,所有的乘积结果组成一个行矢量;把这两个行矢量写成矩阵的前两行,后续其他行都是零,矩阵是个方型矩阵,完成干扰信道空间的构建;针对窃听信道空间,利用奇异值分解方法得到所有窃听站点对应的信道空间的零空间。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述智能超表面反射单元包括通信模块、控制模块、窃听信道零空间的计算模块、非对称双向智能超表面反射波束方向设计模块、数据存储模块;

所述通信模块用于完成接入站点AP对下行链路数据流的发射机信号处理、合法终端对上行链路数据流的发射机信号处理、接入站点AP对上行链路数据流的接收机信号处理、合法终端对下行链路数据流的接收机信号处理。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制模块用于控制整个无线网络安全接入系统的时刻同步,依据窃听信道零空间的计算模块计算结果,得到相应的零空间。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述非对称双向智能超表面反射波束方向设计模块用于在零空间里设计智能超表面反射波束。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述数据存储模块用于存储控制模块输出的零空间结果,存储非对称双向智能超表面反射波束方向设计模块的反射波束结果,存储接入站点AP与智能超表面反射单元的无线信道系数,存储智能超表面反射单元与合法终端之间的无线信道系数,存储智能超表面反射单元到窃听上行链路非法站点的无线信道系数,存储智能超表面反射单元到窃听下行链路非法站点的无线信道系数,存储接入站点AP的发射功率值,存储合法站点的发射功率值。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述窃听信道零空间的计算模块还用于执行步骤4的内容。