电子信息技术

本发明公开了一种兼顾安全和干扰管理的传输方法及通信系统，具体方法包括：发射机之间共享信道状态和数据信息；目标通信对与干扰通信对分别设计预编码向量与滤波向量；目标通信发射机设计STIM信号的预编码向量，并确定STIM信号的发射功率；目标通信发射机构造STIM信号，与期望信号一起发送给目标通信接收机；最后，目标通信接收机对接收混合信号进行滤波，恢复出期望数据。本发明通过对目标通信发射机的发射功率进行合理分配，在满足目标通信接收机最低接收信噪比(或信干噪比)要求的前提下，最大程度地降低窃听者的窃听信号质量，可用于目标通信接收机遭受干扰，并且受到窃听威胁的情况下的数据通信。

随着信息化技术的快速发展以及移动终端设备的广泛使用，无线通信技术已经全面应用于商业、工作、娱乐等活动中。由于无线信道的广播特性，无线空中接口对于所有用户都是开放的，这使得通信内容容易受到恶意用户的窃听。物理层安全(Physical Layer Security,PLS)作为一种很有前景的技术概念被提出，它通过利用无线信道的噪声、随机衰落等特性来保证信道中的信号不被非法窃听，目前物理层安全技术已经成为无线通信安全的一个重要研究领域。

PLS是对传统基于密钥的安全机制的补充，传统的密钥加密方法以Shannon的安全模型为基础，该模型假设信道中没有噪声和干扰，数据发送端和接收端通过使用共同的密钥对信息进行加密和解密来实现信息的保密性，当密钥的数量与消息相同时，理论上可以实现完全保密。然而，在无线网络中，密钥加密方法会产生大量的密钥，如何对密钥进行安全有效的管理，分发和维护都面临着巨大的挑战。此外，随着量子力学的发展，量子计算使日后的窃听者拥有更强大的计算能力，可能导致未来基于密钥加密的方法无法获得足够的保密性。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、与现有技术相比，本发明在管理干扰，提高目标通信接收机的SNR(或SINR)的同时，还能够对环境中的窃听者造成干扰，恶化其窃听信号质量，从而一举两得地提高目标通信的有效性和机密性。

2、本发明由目标通信发射机进行STIM信号的构造和发送，目标通信接收机处只需估计其与目标通信发射机之间的信道状态信息以及对接收信号进行滤波处理，无需其它信号处理工作，便于实现。

3、本发明充分利用目标通信发射机的发射功率，在保证目标通信接收机的SNR(或SINR)达到预设门限要求的前提下，将目标通信发射机的剩余的发射功率全部用于STIM信号，对窃听者造成尽可能强的干扰，从而实现更高的安全性。