CN116667975B 一种计算非完美信道下人工噪声辅助的mimo系统的误码率方法 （电子科技大学）

文.一种计算非完美信道下人工噪声辅助的本发明公开了一种计算非完美信道下人工工噪声和预编码处理后的保密信号一起发射出码，最后用最大似然检测法对保密信号进行译2Hae,i是Alice到Evei之间的瞬时小尺其中N,-CN(0,IY)是加性高斯白噪声，Hba表示主信道状态信息，IM表Alice对估计的信道做奇异值分解，其中，vec""是得到Alice构建发射的保密信号为人工噪声信号为其中保密信号为U-CN(0,I,),人工噪声信号为Z-CN(0,IY-W),P为保密信号功率分配比，α为人工噪声b是Alice和Bob之间信道的加性高斯白噪声，ne,i是第i个窃听者到A其中，N,-CN(0,IY)是加性高斯白噪声；估计的等效信道状态信息与真实的等效信道差值为Eab，即然后Bob对yb进3i等效窃听信道状态信息为Evei对ye,i进Bob和Evei通过最大似然法检测的数据分别为和将和u进行比对，从而计算Bob和Evei在非完美信道下MIMO系4未来6G通信系统的超密集节点异构网络部署及千亿级别计算资源受限的无线传感器节点[0004]本发明的目的是在于给出一种在非完美信道下人工噪声辅助的MIMO系统的实现[0005]为了实现上述目的本发明采用通信双方互发导频以获取信道状态信息，发射端信道状态信息生成等效信道并进行解码，最后使用最大似然检测法对接收信号进行译码，端Evei，1≤i≤L，其天线数量为K，并且构建Alice和Bob之间的信道ufuec,其中dab落系数；构建Alice和Evei之间的信道其中，dae,i是Alice到Eve之间的距ae,i是Alice到Evei之间的瞬时小尺度衰落信[0009]其中N,-CW(0,IW)是加性高斯白噪声，Hba表示主信道状态M表示对角单位矩阵；5估计的信道状态信息与真实的信道差值为Eba，即Eba表示信道估计误差矩其中，vec""[0011]得到Alice构建发射的保密信号为人工噪声信号为其中保密信号为U-CN(0,I,),人工噪声信号为Z-CN(0,IY⃞-W),P为保密信号功率分配比，α为人估计的等效信道状态信息与真实的等效信道差值为Eab，即然后Bob对yb进i,,Evei对ye,i进行译码得到译码信号yE,i[0023]Bob和Evei通过最大似然法检测的数据分别为iw和将iyr、iu和u进行比[0025]本发明针对非完美信道下MIMO通信场景，Alice和Bob互发导频获取信道状态信6之间的瞬时小尺度衰落信道；构建Alice和Evei之间的信道其中，dae,i是据Ya为[0036]其中N,-CN(0,IW)是加性高斯白噪声；估计的信道状态信息与真实的信道差值为Eba，即Alice对估计的信道做奇ec"t"是的零空间，即i:v,-0:取的前r列作为保密信号的预编码矩阵pec,因此，Alice构建发射的保密信号为人工噪声信号为其中保密信号为人工噪声信号为7[0042]为了增加Bob解码的可靠性，Alice需要给Bob发导频序列Xap＝diag([x1,x2,…,[0044]其中N,-CN(0,IY)是加性高斯白噪声。估计的等效信道状态信息与真实的等效信道差值为Eab，即然[0052]Bob和Evei通过最大似然法检测的数据分别为i和将iy、iw.和u进行噪声将降低潜在窃听保密节点的信息译码能力，从而提高无线通信系统的保密传输性能。端的信干噪比SNRE与SNRB随之变小。说明降低保密信号的传输功率对Bob端和Eve端的信息[0054]Bob和Eve通过最大似然法检测的数据分别为和iw,其中，8[0057]将iw、iw和u进行比对，从而计算Bob和Eve在非完美信道下MIMO系统的误码[0059]图3仿真了不同发射天线数下系统误码率随信噪比的影响，Bob和Eve的天线数为发射天线数的变化对Eve的误码率影响不大。因此可以通过增加发射天线数来降低系统的[0060]图4仿真了不同接收天线数下系统误码率随信噪比的影响，其中，发射天线数为