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一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法技术方案

技术编号:15186955 阅读:273 留言:0更新日期:2017-04-19 03:54
本发明专利技术公开了一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法,在保证发射信号非负以及直流偏置受限的条件下,以最大化安全传输速率为目标,针对发射波束成型进行优化,显著提高了系统安全性能;采用阵列加权形成的波束方向图在合法用户方向形成最大增益而在窃听用户方向形成零陷,利用物理层安全技术通过充分利用无线信道复杂的空间特性和时变特性,使窃听者无法接收到信号,直接从物理层保障信息传输的安全性。从而达到防窃听的目的。并且本发明专利技术仅需要求解一个凸优化问题,计算复杂度较低,利于工程实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可见光通信,尤其是一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法
技术介绍
无线通信在人们的生活中占有十分重要的位置,近年来,随着固态照明技术的普及,发光二极管(LED)的应用越来越广泛。LED不仅具有低功耗、节能、环保等优点,还拥有切换快、灵敏度高和调制性能好等特点,因而被用于可见光通信(VLC)。近年来,无线通信的安全性问题受到广泛关注。传统密码法直接传输加密后的信息,导致窃听者也能接收到信号,随着破译算法的日益精进,在某些高安全性要求的环境下,该方法存在潜在的安全隐患。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述现有技术存在的缺陷,本专利技术旨在提供一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法,该方法能够在保证发射信号非负以及直流偏置受限的情况下,获得最大系统安全传输速率。技术方案:一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法,包括如下步骤:(1)使用发射波束成型向量w对发射信号s进行处理,得到x1:x1=ws其中,w为N维列向量,N为LED阵列数,s服从[-1,1]上的均匀分布;(2)将处理后的发射信号x1与直流偏置Idc相加,得到实际发射信号x:x=x1+Idc其中,Idc=idc1N×1,Idc的元素分别表示各个LED阵列的直流偏置,1N×1表示元素全为1的N维列向量;(3)使用LED阵列发射实际发射信号x,x的元素分别表示各个LED阵列的实际发射信号。进一步的,步骤(1)中所述发射波束成型向量w的确定方法为:(1.1)解凸优化问题:优化目标为:最大化其中,hT表示用户的N维信道向量,与η为待优化变量,表示用户接收机噪声的方差;约束条件为:η≥0其中,为idc和imax-idc的最小值,imax为LED阵列的最大允许直流偏置,gT表示窃听者的N维信道向量,diag{A本文档来自技高网...
一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法

【技术保护点】
一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)使用发射波束成型向量w对发射信号s进行处理,得到x1:x1=ws其中,w为N维列向量,N为LED阵列数,s服从[‑1,1]上的均匀分布;(2)将处理后的发射信号x1与直流偏置Idc相加,得到实际发射信号x:x=x1+Idc其中,Idc=idc1N×1,Idc的元素分别表示各个LED阵列的直流偏置,1N×1表示元素全为1的N维列向量;(3)使用LED阵列发射实际发射信号x,x的元素分别表示各个LED阵列的实际发射信号。

【技术特征摘要】
1.一种最大化安全传输速率的VLC保密通信系统发射方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)使用发射波束成型向量w对发射信号s进行处理,得到x1:x1=ws其中,w为N维列向量,N为LED阵列数,s服从[-1,1]上的均匀分布;(2)将处理后的发射信号x1与直流偏置Idc相加,得到实际发射信号x:x=x1+Idc其中,Idc=idc1N×1,Idc的元素分别表示各个LED阵列的直流偏置,1N×1表示元素全...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈弘邓榆钦赵春明
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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