恭喜大连理工大学王超获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利一种无人机和智能反射面相结合的隐蔽通信方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115589595B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-23发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211158073.4,技术领域涉及:H04W12/63;该发明授权一种无人机和智能反射面相结合的隐蔽通信方法是由王超;赵楠;陈新颖设计研发完成,并于2022-09-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种无人机和智能反射面相结合的隐蔽通信方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种无人机和智能反射面相结合的隐蔽通信方法,属于无线通信网络领域。该方法具体是指在窃听者的确切位置未知的情况下,信源和信宿之间传输隐蔽信息,并确定其最小错误检测概率以及其检测功率最佳门限值,在此种对信源以及信宿双方来说最大概率被发现的情况下,在满足隐蔽约束的条件下,通过采取联合优化信源发送功率、无人机和智能反射面的水平位置以及智能反射面相移的方法,从而实现最大化隐蔽传输速率。本发明为如何实现隐蔽通信的安全传输并且为最大化传输隐蔽速率给出了参考取值方法。
本发明授权一种无人机和智能反射面相结合的隐蔽通信方法在权利要求书中公布了:1.一种无人机和智能反射面相结合的隐蔽通信方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,进行以下设置:1在无线通信网络中,一个地面发送端Alice向地面接收端Bob传递机密信息,并且在地面上存在一个位置不确定的潜在窃听者Willie试图拦截和窃听合法传输;利用无人机和智能反射面作为移动中继,其中智能反射面由无人机携带;2在系统模型中,无人机和智能反射面的飞行高度固定为H,无人机和智能反射面的水平坐标为Bob的坐标表示为估算的Willie位置表示为Willie潜在区域的圆半径为CW;由于空地间信道的视距特性,假设空地信道增益满足自由空间路径损耗模型,每1m的参考距离下的信道功率增益表示为β0;对于无人机和智能反射面到Alice、Willie的信道,考虑瑞利衰落信道其中d、μ分别用户间的距离、路径损失指数,g是遵循独立同分布的复高斯分布;智能反射面的对角矩阵θi∈[0,2π,其中N为智能反射面中反射元素的数量,并且i=1,2,3,…,N;定义huw、hau、haw分别表示无人机和智能反射面到Willie、Alice到无人机和智能反射面、Alice到Willie的信道增益;3Alice的信息发送功率Pa不超过其上限功率Pmax,信息传输速率R不低于其可以正确解调的门限值Rth;4Willie在其探测位置qW上,通过判断Willie接收到的信号功率大小来判断Alice、Bob之间的通信是否进行:5在步骤4中构成的最坏情况下,通过合理安排信息发送功率Pa、无人机和智能反射面的位置和相移θi,使隐蔽传输速率R最大化,同时保证满足隐蔽通信的约束条件,即ξ*≥1-ε,其中ε为隐蔽性参数;第二步,根据第一步的具体设置,通过计算并分析Willie的最佳探测功率的门限值T*和最小的错误检测概率为ξ*,使Willie正确检测到Alice、Bob之间是否进行通信这一事实的概率最大化,其中最佳检测功率门限值T*如公式1所示,最小的错误检测概率为ξ*如公式2所示: 式中,v=|huwΘhau+haw|2,表示Willie处的信道增益;ρ、rw分别表示额定噪声功率、噪声不确定系数、Willie的信噪比;隐蔽传输速率如公式3所示: 式中,hub和hau分别表示无人机和智能反射面到Bob、Alice到无人机和智能反射面的信道增益;Θ表示智能反射面的对角矩阵元素;σb表示Bob处的噪声功率;第三步,优化目标是隐蔽传输速率,根据该模型可以构建以下优化问题: 在该优化问题中,C1是信号传输隐蔽性要求;C2是Alice处发射功率的约束要求,Pmax为对应的最大发射功率;C3给出了智能反射面的相移约束,表明各反射单元的相移可以在[0,2π]范围内调整,这是切实可行的;第四步,设计算法求解优化问题:首先确定允许的最大发射功率Pa;然后,推导出智能反射面的最优相移θi、无人机和智能反射面的最佳位置;具体步骤为:1发射功率Pa与相移θi的优化首先固定无人机和智能反射面的最佳位置q,然后根据公式2和公式4中的C1可以推导出最大允许的发射功率Pa1;此外,Alice处的发射功率也受到公式4中C2的限制;因此,最优发射功率Pa*应满足:Pa*=minPmax,Pa15接下来,分析智能反射面的最佳相移θi;从公式2中观察到ξ*与相移θi无关,这意味着通过最大化隐蔽传输速率R可以推导出最佳的θi;为了使公式4中的目标函数最大化,那么在满足相移约束C3的情况下,总是存在一个最优解θi;因为智能反射面中反射的不同波束应该在接收机上相干地叠加,则最优相移θi*应满足:θi*=θφ+arghub+arghau6式中,θφ表示在[0,2π]内的一个任意相移;2无人机和智能反射面的最佳位置q优化在优化无人机和智能反射面的最佳位置q时,需要固定发射功率Pa*与相移θi*不变;注意到公式3中的隐蔽传输速率可以进一步表达为: 式中,为了计算方便,另Β=|β0|2N2,其中β0表示每1m的参考距离下的信道功率增益,N表示反射元件数量;dUB和dAU分别表示无人机和智能反射面到达Bob和Alice的距离;因此,目标函数可以化简为: 在这种情况下,忽略目标函数中的分子,可以将公式8进一步表达为: 分析公式9可以得到无人机和智能反射面的最佳位置,即: 其中,q表示无人机和智能反射面的位置;qB表示Bob的坐标;H表示无人机和智能反射面的飞行高度;通过计算可以得到无人机和智能反射面的最佳位置q*应该满足: 式中,表示无人机和智能反射面的高度与距离的比例系数;dAB表示Alice到Bob的距离。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人大连理工大学,其通讯地址为:116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。