基于能效最大化的卫星安全通信鲁棒波束成形方法及系统

    公开(公告)号:CN110611528B

    公开(公告)日:2023-02-10

    申请号:CN201910918527.5

    申请日:2019-09-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于能效最大化的卫星安全通信鲁棒波束成形方法及系统,按如下步骤进行:卫星通信系统包括一个配置N个波束的地球同步轨道卫星、一个合法用户和K个窃听者;给定卫星单个波束的最大发射功率为Pant,合法用户输出信噪比γs不小于系统要求的门限值Γs、第k个窃听者输出信噪比γk不大于设定的门限值Γk条件下,以安全能效最大化为优化问题;求解所述优化问题得到鲁棒波束成形权矢量w。本发明对窃听者信道状态信息存在的误差具有很好的鲁棒性,实现了卫星通信系统信息传输安全性与能效的很好折中,为提升卫星通信系统的安全性能提供了很好的技术支撑。

    卫星通信多播信号传输方式下波束成形方法和系统

    公开(公告)号:CN113179113A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110405808.8

    申请日:2021-04-15

    Abstract: 本发明提供卫星通信多播信号传输方式下波束成形方法和系统,包括以最小化卫星发射功率为目标,每个合法用户的安全速率不低于预设门限为约束的优化模型;对所述优化模型进行迭代求解获得鲁棒安全波束成形权矢量;卫星利用计算出的波束成形权矢量对要发送的多播信号进行波束成形,完成多播信号的安全传输。本发明在窃听者信道状态信息无法准确已知的情况下,能够有效地降低信道状态信息误差对系统安全性能的影响。

    基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法

    公开(公告)号:CN110086524B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN201910331902.6

    申请日:2019-04-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于友好干扰的星地融合协作通信物理层安全传输方法,根据各地面固定节点接收到卫星信号,计算卫星到各个地面固定节点的输出信噪比;输出信噪比大于解码门限的地面固定节点构成中继节点集合,用于解码转发卫星信号;而输出信噪比小于解码门限的地面固定节点,则构成干扰节点集合,用于向地面窃听者发送友好干扰,以实现卫星信息的安全传输。在已知合法用户链路信道瞬时信息和窃听者链路信道统计信息的条件下,对中继节点集合和干扰节点集合构成的虚拟阵列进行波束形成设计,获得最大的系统安全容量。与现有的中继选择方法相比,本发明可以显著提高星地融合协作通信系统的物理层安全传输性能。

    信道状态信息不准确下的无人机基站最佳高度计算方法

    公开(公告)号:CN109916372B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201910047902.3

    申请日:2019-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种信道状态信息不准确下的无人机基站最佳高度计算方法,针对实际场景中信道存在估计误差的问题,包括以下步骤:根据空‑地无线链路传输特性建立无人机基站空‑地链路信道误差模型;以无人机基站与地面用户俯仰角及信道误差系数为优化变量,推导无人机基站空‑地传输信号中断概率函数表达式;以中断概率为优化目标,获取基于一维搜索的低复杂度无人机基站最佳高度计算方法。本发明提供的信道状态信息不准确下的无人机基站最佳高度计算方法,给出了符合空地无线传输特性的无人机基站中断概率函数解析表达式,揭示了实际场景中信道误差对无人机基站最佳高度的作用机理。

    一种面向信号方向角误差的无人机下行鲁棒速率分拆方法

    公开(公告)号:CN117295097B

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202311586215.1

    申请日:2023-11-27

    Abstract: 本发明公开了一种面向信号方向角误差的无人机下行鲁棒速率分拆方法,以信号发射功率最小化为优化目标,构建以公有速率和私有速率为约束条件的旋翼无人机下行RSMA通信系统鲁棒波束成形优化问题,充分考虑了用户服务质量需求;提出基于二阶麦克劳林展开的信号波束成形增益近似方法,有效降低了无人机通信系统下行RSMA鲁棒算法设计难度;并基于此设计联合S‑Procedure和惩罚函数的信号方向角误差鲁棒波束成形算法,为考虑无人机抖动的鲁棒波束成形技术提供了一个新的解决方案。本发明提供的一种面向信号方向角误差的无人机下行鲁棒速率分拆方法,有效提升了无人机通信系统的鲁棒性能,同时提升了无人机空地通信服务质量。

    基于频域感知及光照自适应的无监督低光图像增强方法

    公开(公告)号:CN117333387A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311274175.7

    申请日:2023-09-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于频域感知及光照自适应的无监督低光图像增强方法,包括:通过基础特征编码器提取低光照图片的基础特征;通过光照特征编码器提取低光照图片的光照特征;通过频域特征提取模块将基础特征转为专注于细节纹理的频域特征;通过颜色直方图特征提取模块获取低光照图片的局部颜色特征;通过光照特征解码器学习光照信息分布;通过基础特征解码器恢复增强图片的细节纹理信息。本发明充分利用低光图像的空间基础特征和频域细节特征,同时使用自适应卷积机制学习不同区域的光照条件,有效提升了增强图片的视觉质量。

    一种面向全双工无人机通信基站的低能耗鲁棒安全优化方法及系统

    公开(公告)号:CN114268355B

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202111354953.4

    申请日:2021-11-16

    Abstract: 本发明公开了一种面向全双工无人机通信基站的低能耗鲁棒安全优化方法及系统,包括获取系统的安全能效优化指标;根据获取的安全能效优化指标,构建以安全能效最大化为优化目标,无人机发射功率与飞行航迹为优化变量的联合优化问题;基于构建的联合优化问题,设计基于连续凸近似和半正定转换方法的鲁棒优化求解算法;利用鲁棒优化求解算法计算获得具有应对非法窃听位置误差的最佳无人机发射功率与飞行航迹。本发明在考虑安全性和能效性的同时还考虑了系统的鲁棒性,在无法准确获知非法窃听者的位置信息的情况下,通过对无人机发射功率与飞行航迹进行优化,提高了无人机通信系统的安全能效。

    一种毫米波全双工无人机中继通信系统的高能效保密传输方法

    公开(公告)号:CN113422634B

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202110660088.X

    申请日:2021-06-15

    Abstract: 本发明公开了一种毫米波全双工无人机中继通信系统的高能效保密传输方法,其包括:以毫米波全双工无人机中继通信系统的安全能效为优化指标,构建无人机位置和解码转发波束成形的联合优化问题;利用交替迭代法将联合优化问题分解为波束成形优化问题和无人机位置优化问题;利用连续凸近似和惩罚函数分别将波束成形优化问题和无人机位置优化问题转化成凸优化问题;利用联合迭代算法对凸优化问题进行迭代求解,获得使安全能效最大化的波束成形矢量和无人机悬停位置。本发明能够实现毫米波全双工无人机中继系统高能效的保密传输,并达到保密性能和能效性能的最佳平衡。

    高通量卫星通信系统中信息安全传输方法和装置

    公开(公告)号:CN113114341B

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202110355552.4

    申请日:2021-04-01

    Abstract: 本发明提供高通量卫星通信系统中信息安全传输方法和装置,所述高通量卫星通信系统包括高通量卫星、信关站、合法用户和窃听者,所述方法被配置于所述信关站,包括以下步骤:利用波束成形方法确定波束成形权矢量;根据确定的波束成形权矢量对合法用户的数据信号进行处理,将处理后的信号通过大容量的光电混合馈电链路发送给高通量卫星。本发明将全部或部分波束成形任务由星上转移到地面信关站来完成。地基波束成形技术通过地面信关站形成波束,实现对服务区的多波束覆盖。由于信关站设备能够承受的运算复杂度、硬件复杂度、功耗等要比卫星大得多,故可整体降低通信系统造价和实现难度、显著提高灵活性。

    一种面向双卫星通信系统的安全传输方法

    公开(公告)号:CN114337774A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111513780.6

    申请日:2021-12-13

    Abstract: 本发明公开了无线通信技术领域的一种面向双卫星通信系统的安全传输方法,包括获取合法用户完美信道信息和窃听者非完美信道信息;建立以波束成形权矢量为变量的安全传输问题模型;考虑窃听者信道信息不完美引起的不确定性,引入安全中断概率约束条件;根据双卫星通信系统中各卫星的实际情况,对安全传输问题模型进行求解获得波束成形权矢量;将用户信号进行空时编码后跟前面得到的波束成形权矢量相乘,发送到相应的卫星并通过卫星转发到地面用户,保证双卫星通信系统的通信质量,同时提高合法用户与卫星之间信息传输的安全性和可靠性。

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