【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无线通信，尤其涉及一种可移动天线的隐蔽通信方法、设备、介质及产品。
技术介绍
1、随着人们对海量异质数据的传输需求越来越高，多输入多输出(multi-inputmulti-output,mimo)技术已经被公认为是一种关键使能技术。然而，传统的mimo系统通常使用固定位置天线，这限制了天线利用连续空间域的自由度，从而限制了空间复用增益。
2、近年来，有研究提出了一种可移动天线，其可以通过灵活调整位置来充分利用空间自由度。可移动天线的优势与潜力已经在各类无线通信系统中得到应用，比如地面传输、无人机网络和卫星通信等。然而，无线传播的开放性很容易使得通信传输受到攻击，利用可移动天线可以增大期望方向与非期望方向上接收信号强度的差距，从而可以增强隐蔽通信，但是当前，可移动天线增强的隐蔽通信技术还处于发展初期阶段。
3、因此，本申请提供一种可移动天线的隐蔽通信方法、设备、介质及产品，用以提升隐蔽通信传输能力。
技术实现思路
1、本申请提供一种可移动天线的隐蔽通信方法、设备、介质及产品，用以提升可移动天线的隐蔽通信传输能力。
2、第一方面，本申请提供一种可移动天线的隐蔽通信方法，用于包括多个可移动天线的基站，所述方法包括：
3、建立可移动天线增强的信道模型，包括：建立可移动天线的位置矩阵；根据所述位置矩阵获取所述基站与用户之间、所述基站与监听者之间的信道向量；
4、根据所述基站与监听者之间的信道向量以及所述监听者错误检测基站与
5、根据所述基站与所述用户之间的信道向量获取所有所述用户的通信速率总和的表达式，以最大化所述通信速率总和为目标函数，以隐蔽性约束模型为约束条件，构建可移动天线的波束赋形与天线位置的联合优化模型；
6、对所述联合优化模型进行求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量。
7、在一种可能得设计中，所述根据所述基站与监听者之间的信道向量以及所述监听者错误检测基站与所述用户间通信行为的概率，建立隐蔽性约束模型；包括：
8、假设所述监听者采用能量检测技术进行二元假设检验以检测所述基站是否进行传输，该二元假设检验模型可以建模为：
9、
10、其中，表示所述基站静默时的噪声；表示所述基站正在进行传输时的噪声；是所述监听者接收信号的平均功率，是所述监听者处的高斯白噪声，wk是所述基站的波束赋形向量；假设所述监听者处的高斯白噪声服从对数均匀分布，其密度函数由下式给出：
11、
12、上式中τ≥1用来衡量噪声的不确定性，是所述监听者处的额定噪声功率，那么，所述监听者可以将二元假设问题的判决门限设置为相应地最小错误检测概率由下式给出：
13、
14、为了保证系统地高安全性，需要保证最小错误检测概率满足ξ*≥1-ε，其中ε是一个很小的正数，通过定义所述隐蔽性约束模型可以表示为
15、
16、在一种可能得设计中，所述联合优化模型包括：
17、
18、其中，为目标函数，γk为第k个用户的信干噪比，wk为第k个用户对应的基站的波束赋形向量，w＝[w1,w2,...,wk]，t＝[t1,t2,...,tn]为所述可移动天线的位置矩阵，tn表示第n个可移动天线的位置，表示为(xn,yn)为第n个可移动天线的坐标点，表示大小为a×a天线可移动区域；
19、其中，表示基站的功率不能超过其上限pmax，表示可移动天线在给定的区域内移动，并且两个可移动天线间的距离要大于dmin，为所述隐蔽性约束模型，h0(t)为基站与监听者之间的所述信道向量，定义阈值其中是监听者处的额定噪声功率，ε代表一个很小的正数。
20、在一种可能得设计中，所述对所述联合优化模型进行求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量，包括：
21、将所述联合优化模型等价转化后获取第一等价转化模型，所述第一等价转化模型为：
22、
23、其中，和是引入的辅助向量变量，为计算过程中引入的函数，其表达式为：其中为取实部，σ2为用户处环境噪声功率。
24、根据表达式对所述第一等价转化模型进行迭代求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量，其中，包括：
25、
26、其中m+1表示当前迭代的次数。
27、在一种可能得设计中，所述根据对所述第一等价转化模型进行迭代求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量，包括：
28、根据和获取与的闭式解；
29、将转化为第二等价模型，所述第二等价模型为：
30、
31、其中，ak为引入的参数，通过近距离算法，可将所述第二等价模型转化为第三等价转化模型，所述第三等价转化模型为：
32、
33、其中，是惩罚因子，表示点x到集合的距离。
34、
35、根据拉格朗日乘子法对所述第三等价模型求解获取最优解式为：
36、
37、通过不断提升惩罚因子的值，采用上式迭代更新波束赋形矢量直至收敛，可以获得的次优解；
38、根据获取的β(m+1)和w(m+1)，将等价转换为第四等价模型，所述第四等价模型为：
39、
40、其中，
41、根据非凸问题的求解方法对所述第四等价模型求解获取所述所有所述可移动天线的位置；
42、返回所述根据和获取与的闭式解的步骤进行迭代直至收敛，获取所述可移动天线的位置和所述基站的波束赋形向量。
43、在一种可能得设计中，所述根据所述位置矩阵获取基站与用户之间的信道向量，包括：
44、获取预设的信道接收径中所述基站到每个所述用户的归一化指向方向；
45、根据所述归一化指向方向获取所述可移动天线和所述用户之间的信道相应向量；
46、根据所述信道相应向量和所述位置矩阵获取所述基站与所述用户之间的所述信道向量。
47、第二方面，本申请提供一种可移动天线的隐蔽通信设备，所述设备包括：
48、第一模块，用于建立可移动天线增强的信道模型，包括：建立可移动天线的位置矩阵；根据所述位置矩阵获取所述基站与用户之间、所述基站与监听者之间的信道向量；
49、第二模块，用于根据所述基站与监听者之间的信道向量以及所述监听者错误检测基站与所述用户间通信行为的概率，建立隐蔽性约束模型；
50、第三模块，用于根据所述基站与所述用户之间的信道向量获取所有所述用户的通信速率总和的表达式，以最大化所述通信速率总和为目标函数，以隐蔽性约束模型为约束条件，构建可移动天线的波束赋形与天线位置的联合优化模型；
51、第四模块，用于对所述联合优化模型进行求解获取所述位置矩阵和所述基站的
52、第三方面，本申本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可移动天线的隐蔽通信方法，其特征在于，用于包括多个可移动天线的基站，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基站与监听者之间的信道向量以及所述监听者错误检测基站与所述用户间通信行为的概率，建立隐蔽性约束模型；包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联合优化模型包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述联合优化模型进行求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据对所述第一等价转化模型进行迭代求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量，包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置矩阵获取基站与用户之间的信道向量，包括：
7.一种可移动天线的隐蔽通信设备，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种可移动天线的隐蔽通信方法，其特征在于，用于包括多个可移动天线的基站，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基站与监听者之间的信道向量以及所述监听者错误检测基站与所述用户间通信行为的概率，建立隐蔽性约束模型；包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联合优化模型包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述联合优化模型进行求解获取所述位置矩阵和所述基站的波束赋形向量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据对所述第一等价转化模型进行迭代求解获取所述位置矩阵和所述基站的波...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖振宇，毛浩斌，皮翔宇，朱立鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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