本發(fā)明涉及通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種信號發(fā)送方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
：隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，由于無線物理層媒質(zhì)的開放和電磁信號采用廣播方式傳輸，使得在無線通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比在有線網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更容易被第三方竊取，因此，如何提升無線通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩猿蔀樨叫杞鉀Q的技術(shù)問題。傳統(tǒng)的保證無線通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸安全性的方式可以是加強(qiáng)無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高層(例如：無線鏈路層或者應(yīng)用層)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕纾夯诿艽a學(xué)理論的數(shù)據(jù)加密方法、各種安全協(xié)議等。但是，物理層傳輸?shù)陌踩猿蔀橹萍s整個無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵，如何保證物理層數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩猿蔀橐粋€重要的研究課題。人工噪聲(英文：artificialnoise)技術(shù)是應(yīng)用于多天線系統(tǒng)的一種提升物理層數(shù)據(jù)傳輸安全性的方法。具體地，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹餍诺郎习l(fā)射有用信道，保證合法接收機(jī)正常接收該有用信號，并且同時在與主信道正交的方向上發(fā)射人為設(shè)置的無用信號，盡可能地干擾其他方向上存在的非法接收機(jī)，以此提升物理層數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。然而，目前人工噪聲技術(shù)的研究大多集中在單小區(qū)場景下。當(dāng)將人工噪聲技術(shù)應(yīng)用與蜂窩無線通信網(wǎng)絡(luò)的多個小區(qū)場景時，發(fā)射的人工噪聲不僅在干擾非法接收機(jī)，而且也會對與合法接收機(jī)頻率相同的其他合法接收機(jī)產(chǎn)生干擾，這樣將會影響到其他用戶，使得蜂窩無線通信網(wǎng)絡(luò)的性能下降。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種信號發(fā)送方法和設(shè)備，用于解決目前的人工噪聲技術(shù)對其他非目標(biāo)的合法接收機(jī)接收到的信號產(chǎn)生信號干擾的問題。第一方面，提供了一種信號發(fā)送方法，包括：基站接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第一信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于第一閾值，并且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值；所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，并根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第二信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于預(yù)設(shè)門限值，且使得在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值，且使得所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于預(yù)設(shè)發(fā)射功率；所述基站利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。結(jié)合第一方面可能的實施方式，在第一方面的第一種可能的實施方式中，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，包括：當(dāng)利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1;]]>當(dāng)確定利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于設(shè)定第二閾值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB;]]>所述基站根據(jù)∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1]]>和|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB,]]>得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1);]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)，θ1為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γB為第二閾值，α為用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)，P＝∫Ωa(θ)aH(θ)dθ，為第一閾值。結(jié)合第一方面可能的實施方式，在第一方面的第二種可能的實施方式中，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，包括：當(dāng)利用所述第二信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于設(shè)定門限值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：ω0Ha(θ1)≤η;]]>在確定在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ;]]>所述基站在所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之 和小于設(shè)定發(fā)射功率時，得到如下公式：ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1;]]>所述基站根據(jù)ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>得到發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)；其中，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為ΩAN，ΩAN為確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，λ為第三閾值，η為設(shè)定門限值，為所述人工噪聲信號的發(fā)射功率，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，為所述保密信號的發(fā)射功率，Pt為設(shè)定發(fā)射功率，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。結(jié)合第一方面可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，在第一方面的第三種可能的實施方式中，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，包括：所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，通過以下方式確定所述保密信號的能量泄露區(qū)域：|ω1Ha(θ1)|2|ω1Ha(θ1)|2≤γsl;]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γsl為設(shè)定數(shù)值；根據(jù)所述保密信號的能量泄露區(qū)域和發(fā)射所述保密信號的信號波束形成器的主瓣區(qū)域，得到人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域。結(jié)合第一方面可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方 式，或者結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，在第一方面的第四種可能的實施方式中，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，包括：若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定待發(fā)送的至少兩個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；所述基站根據(jù)待發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分；所述基站根據(jù)劃分結(jié)果，為每一個待發(fā)送的人工噪聲信號確定發(fā)射區(qū)域，其中，每一個人工噪聲信號對應(yīng)的發(fā)射區(qū)域不重疊。結(jié)合第一方面可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，或者結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式，在第一方面的第五種可能的實施方式中，所述基站利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，包括：所述基站利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，得到處理后的信號：y=ω1Hx+ω0Hna;]]>其中，y為處理后的信號，na為人工噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置。第二方面，提供了一種信號發(fā)送設(shè)備，包括：接收單元，用于接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；計算單元，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第一信號波束形成器 參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于第一閾值，并且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值；確定單元，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；所述計算單元，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第二信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于預(yù)設(shè)門限值，且使得在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值，且使得所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于預(yù)設(shè)發(fā)射功率；發(fā)送單元，用于利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。結(jié)合第二方面可能的實施方式，在第二方面的第一種可能的實施方式中，所述計算單元，具體用于當(dāng)利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1;]]>當(dāng)確定利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于設(shè)定第二閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB;]]>根據(jù)∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1]]>和|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB,]]>得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1);]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向 矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)，θ1為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γB為第二閾值，α為用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)，P＝∫Ωa(θ)aH(θ)dθ，為第一閾值。結(jié)合第二方面可能的實施方式，在第二方面的第二種可能的實施方式中，所述計算單元，具體用于當(dāng)利用所述第二信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于設(shè)定門限值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：ω0Ha(θ1)≤η;]]>在確定在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ;]]>在所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于設(shè)定發(fā)射功率時，得到如下公式：ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1;]]>根據(jù)ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>得到發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)；其中，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為ΩAN，ΩAN為確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，λ為第三閾值，η為設(shè)定門限值，為所述人工噪聲信號的發(fā)射功率，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，為所述保密信號的發(fā)射功率，Pt為設(shè)定發(fā)射功率，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。結(jié)合第二方面可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，在第二方面的第三種可能的實施方式中，所述確定單元，具體用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，通過以下方式確定所述保密信號的能量泄露區(qū)域：|ω1Ha(θ1)|2|ω1Ha(θ1)|2≤γsl;]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γsl為設(shè)定數(shù)值；根據(jù)所述保密信號的能量泄露區(qū)域和發(fā)射所述保密信號的信號波束形成器的主瓣區(qū)域，得到人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域。結(jié)合第二方面可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第三種可能的實施方式，在第二方面的第四種可能的實施方式中，所述確定單元，具體用于若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定待發(fā)送的至少兩個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；根據(jù)待發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分；根據(jù)劃分結(jié)果，為每一個待發(fā)送的人工噪聲信號確定發(fā)射區(qū)域，其中，每一個人工噪聲信號對應(yīng)的發(fā)射區(qū)域不重疊。結(jié)合第二方面可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第三種可能的實施方式，或者結(jié)合第二方面的第四種可能的實施方式，在第二方面的第五種可能的實施方式中，所述發(fā)送單元，具體用于利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，得到處理后的信號：y=ω1Hx+ω0Hna;]]>其中，y為處理后的信號，na為人工噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置。第三方面，提供了一種信號發(fā)送設(shè)備，包括：信號接收器，用于接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；處理器，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第一信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于第一閾值，并且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值；根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，并根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第二信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于預(yù)設(shè)門限值，且使得在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值，且使得所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于預(yù)設(shè)發(fā)射功率；信號發(fā)射器，用于利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。結(jié)合第三方面可能的實施方式，在第三方面的第一種可能的實施方式中，所述處理器根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，具體包括：當(dāng)利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1;]]>當(dāng)確定利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于設(shè)定第二閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB;]]>根據(jù)∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1]]>和|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB,]]>得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1);]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)，θ1為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γB為第二閾值，α為用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)，P＝∫Ωa(θ)aH(θ)dθ，為第一閾值。結(jié)合第三方面可能的實施方式，在第三方面的第二種可能的實施方式中，所述處理器根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，具體包括：當(dāng)利用所述第二信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于設(shè)定門限值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：ω0Ha(θ1)≤η;]]>在確定在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ;]]>在所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于設(shè)定發(fā)射功率時，得到如下公式：ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1;]]>根據(jù)ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>得到發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)；其中，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為ΩAN，ΩAN為確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，λ為第三閾值，η為設(shè)定門限值，為所述人工噪聲信號的發(fā)射功率，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，為所述保密信號的發(fā)射功率，Pt為設(shè)定發(fā)射功率，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。結(jié)合第三方面可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第二種可能的實施方式，在第三方面的第三種可能的實施方式中，所述處理器根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，具體包括：所述根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，通過以下方式確定所述保密信號的能量泄露區(qū)域：|ω1Ha(θ1)|2|ω1Ha(θ1)|2≤γsl;]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γsl為設(shè)定數(shù)值；根據(jù)所述保密信號的能量泄露區(qū)域和發(fā)射所述保密信號的信號波束形成器的主瓣區(qū)域，得到人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域。結(jié)合第三方面可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第二種可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第三種 可能的實施方式，在第三方面的第四種可能的實施方式中，所述處理器根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，包括：若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定待發(fā)送的至少兩個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；根據(jù)待發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分；根據(jù)劃分結(jié)果，為每一個待發(fā)送的人工噪聲信號確定發(fā)射區(qū)域，其中，每一個人工噪聲信號對應(yīng)的發(fā)射區(qū)域不重疊。結(jié)合第三方面可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第一種可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第二種可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第三種可能的實施方式，或者結(jié)合第三方面的第四種可能的實施方式，在第三方面的第五種可能的實施方式中，所述信號發(fā)射器利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，包括：利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，得到處理后的信號：y=ω1Hx+ω0Hna;]]>其中，y為處理后的信號，na為人工噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置。本發(fā)明有益效果如下：本發(fā)明實施例基站接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，并根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射 處理后的信號。這樣，基站發(fā)射給合法用戶設(shè)備的保密信號在非目標(biāo)方向上能量泄露較小，且基站在確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域內(nèi)發(fā)射給非法用戶設(shè)備的人工噪聲信號，使得人工噪聲信號集中于保密信號泄露風(fēng)險較高的區(qū)域內(nèi)，以降低對其他方向上的合法用戶設(shè)備接收信號的干擾。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的應(yīng)用場景示意圖；圖3(a)和圖3(b)為保密信號和人工噪聲信號的波束圖；圖4為合法用戶設(shè)備和非法用戶設(shè)備接收信號的信干燥比變化圖；圖5為本發(fā)明實施例中算法的收斂速度示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明實施例提供了一種信號發(fā)送的方法和設(shè)備，基站接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，并根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，利用所述第一信號波束形成器參數(shù) 和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。這樣，基站發(fā)射給合法用戶設(shè)備的保密信號在非目標(biāo)方向上能量泄露較小，且基站在確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域內(nèi)發(fā)射給非法用戶設(shè)備的人工噪聲信號，使得人工噪聲信號集中于保密信號泄露風(fēng)險較高的區(qū)域內(nèi)，以降低對其他方向上的合法用戶設(shè)備接收信號的干擾。下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明各個實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送方法的流程示意圖。所述方法可以如下所述。步驟101：基站接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)。在步驟101中，基站通過接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號估計得到合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)。這里需要說明的是，上行導(dǎo)頻信號只有合法用戶設(shè)備才會發(fā)送。步驟102：所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)。其中，所述第一信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于第一閾值，并且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值。需要說明的是，這里第一閾值的設(shè)定與信號發(fā)射功率有關(guān)聯(lián)，可以是能量泄露的最小值，本發(fā)明實施例對于第一閾值的大小值或者形式和第二閾值的大小值或者形式不限定。在步驟102中，為了保證保密信號在非目標(biāo)方向上能量泄露小于第一閾值，且使所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值，通過最小化信號波束形成器的旁瓣功率的方法，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)。具體地，當(dāng)利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式；∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1.]]>其中，所述第一閾值可以為可選地，利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值可以轉(zhuǎn)化為如下公式：minω1∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ=ω1HPω1.]]>即利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露的最小值等于第一閾值。當(dāng)確定利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于設(shè)定第二閾值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式；|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB.]]>所述基站∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1]]>和|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB,]]>得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1).]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號 的方向角，γB為第二閾值，α為用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)，P＝∫Ωa(θ)aH(θ)dθ，為第一閾值。具體地，當(dāng)取等號時，得到最優(yōu)解此外，對乘以ejθ，minω1∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ=ω1HPω1]]>等價為|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB]]>等價為ω1Ha(θ1)=γB|α|2.]]>通過變形得到其對應(yīng)的拉格朗日函數(shù)是：L(ω1,λ)=ω1HPω1+λ(ω1Ha(θ1)-γB|α|2).]]>在利用KKT(英文：Karush-Kuhn-Tucker)條件求解，可以得到：∂L(ω1,λ)∂ω1*=Pω1+λa(θ1)=0]]>和∂L(ω1,λ)∂λ=ω1Ha(θ1)-γB|α|2=0.]]>由上面兩個式子可以得到：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1).]]>可選地，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，還可以通過以下方式計算得到：即采用最小化最大保密信號泄漏功率設(shè)計準(zhǔn)則，即得到和其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。通過引入松弛變量t，將得到的和進(jìn)行變形，得到和θ∈Ω。求解即可得到ω1?？蛇x地，當(dāng)接收保密信號的合法用戶設(shè)備的個數(shù)為多個時，每一個合法用戶設(shè)備接收一個保密信號。針對每一個待發(fā)送的保密信號，都可以按照上述的方式確定發(fā)送每一個保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，使得利用第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)送的每一個保密信號都能滿足保密信號的能量泄露最小化且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的該所述保密信號的信干燥比大于第二閾值。例如：第i個保密信號對應(yīng)的第一信號波束形成器參數(shù)可以通過以下表達(dá)式計算得到：minωi∫Ωi|ωiHa(θ)|2dθ=ωiHPωi|αi|2|ωiHa(θi)|2≥γB,iωiHa(θj)=0,j=1,2,···,M,j≠i,]]>其中，M為保密信號的個數(shù)。在取等號時，計算得到第i個保密信號對應(yīng)的第一信號波束形成器參數(shù)ωi。步驟103：所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域。在步驟103中，為了在干擾潛在非法用戶設(shè)備的同時盡可能降低人工噪聲信號對其他合法用戶設(shè)備造成的干擾，需要確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域。也就是說，人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域應(yīng)該為保密信號波束形成器旁瓣中信號強(qiáng)度較大的區(qū)域。具體地，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，通過以下方式確定所述保密信號的能量泄露區(qū)域：|ω1Ha(θ1)|2|ω1Ha(θ1)|2≤γsl;]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γsl為設(shè)定數(shù)值；根據(jù)確定的所述保密信號的能量泄露區(qū)域和發(fā)射所述保密信號的信號波 束形成器的主瓣區(qū)域，得到人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域?？蛇x的，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，包括：若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定待發(fā)送的至少兩個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；所述基站根據(jù)發(fā)射人工噪聲信號的個數(shù)，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分；所述基站根據(jù)劃分結(jié)果，為每一個人工噪聲信號確定發(fā)射區(qū)域，其中，每一個人工噪聲信號對應(yīng)的發(fā)射區(qū)域不重疊。需要說明的是，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分可以是平均劃分，也可以是根據(jù)需要進(jìn)行劃分，這里不做限定。步驟104：所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)。其中，所述第二信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于預(yù)設(shè)門限值，且使得在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值，且使得所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于預(yù)設(shè)發(fā)射功率。在步驟104中，當(dāng)利用所述第二信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于設(shè)定門限值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式；ω0Ha(θ1)≤η.]]>需要說明的是，η優(yōu)選取值為0。所述基站在確定在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于設(shè)定第三閾值時，所述基站根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ.]]>所述基站在所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于設(shè)定發(fā)射功率時，得到如下公式：ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1.]]>所述基站ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>得到發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)。其中，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為ΩAN，ΩAN為確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，λ為第三閾值，η為設(shè)定門限值，為所述人工噪聲信號的發(fā)射功率，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，為所述保密信號的發(fā)射功率，Pt為設(shè)定發(fā)射功率，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。具體地，由于非法用戶設(shè)備接收的人工噪聲信號的功率遠(yuǎn)大于加性高斯噪聲，那么在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干噪比可以表示為對得到的所述人工噪聲信號的信干噪比作近似計算，得到|β|2|ω1Ha(θ)|21+|β|2|ω0Ha(θ)|2≈|β|2|ω1Ha(θ)|2|β|2|ω0Ha(θ)|2=|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2.]]>根據(jù)ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>人工噪聲信號的的第二信號波束形成器參數(shù)可以優(yōu)化為：minω0maxθ∈ΩAN|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2,ω0Ha(θ1)=0]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1.]]>引入松弛變量m，得到：minω0,mmω0Ha(θ1)=0ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤m;]]>其中，θ∈ΩAN。在ΩAN采樣計算，得到：minω0,mmω0Ha(θ1)=0ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1|ω1Ha(θi)|2|ω0Ha(θi)|2≤m,θi∈ΩAN,i=1,2,...,L,]]>其中，θi為采樣得到的角度，L為采樣點個數(shù)。由于上述表達(dá)式中是非凸的，采用連續(xù)凸近似方法進(jìn)行迭代進(jìn)行求解。由于需要近似的都是凸函數(shù)，其凸近似函數(shù)可以通過利用凸函數(shù)的一階條件f(y)≥f(x)+(▿f(x))T(y-x),]]>得到：2Re[ω0,l-1Ha(θi)aH(θi)ω0]-|ω0,l-1Ha(θi)|2≤|ω0Ha(θi)|2.]]>進(jìn)一步地，得到：minω0,mmω0Ha(θ1)=0ω0Hω0≤Pt-ω1Hω11m|ω1Ha(θi)|2≤2Re[ω0,l-1Ha(θi)aH(θi)ω0]-|ω0,l-1Ha(θi)|2θi∈ΩAN,i=1,2,···,L]]>，其中，ω0,l-1是迭代第l-1 步的最優(yōu)解?？蛇x地，選取任意一點ω0,0作為初始點，可以根據(jù)：ω0Ha(θ1)=0ω0Hω0=Pt-ω1Hω1,]]>計算得到ω0,0。進(jìn)一步地，在第l+1次迭代中，用第l次迭代的最優(yōu)解ω0,l來替換ω0,l-1。重復(fù)上述計算，直至結(jié)果收斂或達(dá)到最大允許迭代次數(shù)，得到需要的ω0?？蛇x的，若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，在確定每一個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域之后，根據(jù)上述方式計算得到每一個人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)。具體地，得到的用于計算第i個人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)的表達(dá)式為：minω0,imaxθ∈ΩAN,i|ω1Ha(θ)|2|ω0,iHa(θ)|2ω0,iHa(θi)=0ω0,iHω0,i≤Pt-ω1Hω1M|ω0,iHa(θ‾)|2≥ηi,θ‾∈∪j=1,j≠iMΩAN,j,]]>其中，M為人工噪聲信號的個數(shù)。在引入松弛變量m，得到：minω0,mm|ω1Ha(θ)|2|ω0,iHa(θ)|2≤m,θ∈ΩAN,jω0,iHa(θi)=0ω0,iHω0,i≤Pt-ω1Hω1M|ω0,iHa(θ‾)|2≥ηi,θ‾∈∪j=1,j≠iMΩAN,j.]]>從而計算得到第i個人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)。步驟105：所述基站利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。在步驟105中，所述基站利用所述第一信號波束形成器參數(shù)與所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，得到處理后的信號：y=ω1Hx+ω0Hna;]]>其中，y為處理后的信號，na為人工噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置。這樣，合法用戶設(shè)備接收到的信號為：非法用戶接收到信號為：yE=βω1Ha(θ)x+βω0Ha(θ)na+nE.]]>其中，yB為合法用戶設(shè)備接收到的信號，yE為非法用戶接收到信號，α為合法用戶設(shè)備接收信號對應(yīng)信道的第一信道衰落參數(shù)，β為非法用戶設(shè)備接收信號對應(yīng)信道的第二信道衰落參數(shù)，na為人工噪聲信號，nB為所述合法用戶設(shè)備自身產(chǎn)生的噪聲信號，nE為所述非法用戶設(shè)備自身產(chǎn)生的噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。通過本發(fā)明實施例的方案，基站接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，并根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。這樣，基站發(fā)射給合法用戶設(shè)備的保密信號在非目標(biāo)方向上能量泄露較小，且基站在確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域內(nèi)發(fā)射給非法用戶設(shè)備的人工噪聲信號，使得人工噪聲信號集中于保密信號泄露風(fēng)險 較高的區(qū)域內(nèi)，以降低對其他方向上的合法用戶設(shè)備接收信號的干擾。基于上述實施例中記載的內(nèi)容，本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送方法的流程示意圖。本發(fā)明實施例的應(yīng)用場景如圖2所示：一個配有N根天線的基站，在該基站的信號覆蓋范圍之內(nèi)，一個合法用戶設(shè)備所處方向的角度為θ1，其中，θ1∈[θl,θh]。該合法用戶設(shè)備對應(yīng)的非法用戶設(shè)備可能所處的方向角度為θ∈Ω＝[-π/2,θl]∪[θh,π/2]。利用上述實施例中記載的方法，發(fā)射給合法用戶設(shè)備的保密信號的波束形成器盡可能減少保密信號能量在非目標(biāo)方向上的泄漏，發(fā)射的用于干擾非法用戶設(shè)備接收保密信號的人工噪聲信號的波束形成器的發(fā)射區(qū)域盡可能集中在保密信號泄露風(fēng)險較高的方向上，以降低對其他方向上的合法用戶設(shè)備的信號干擾。利用上述實施例中記載的方法進(jìn)行仿真，得到以下仿真結(jié)果：圖3(a)和圖3(b)為保密信號和人工噪聲信號的波束圖。其中，主瓣為10°，目標(biāo)角度為100°。圖3(a)為極坐標(biāo)表示的波束圖，圖3(b)為直角坐標(biāo)表示的波束圖。圖4為合法用戶設(shè)備和非法用戶設(shè)備接收信號的信干燥比變化圖。圖5為本發(fā)明實施例中算法的收斂速度示意圖。也就是說，基站發(fā)送給合法用戶設(shè)備的保密信號在非目標(biāo)方向上能量泄露最小，且在確定的人工噪聲的發(fā)射區(qū)域內(nèi)發(fā)射給非法用戶設(shè)備的人工噪聲信號，使得人工噪聲信號集中于保密信號泄露風(fēng)險較高的區(qū)域內(nèi)，以降低對其他方向上的合法用戶設(shè)備接收信號的干擾。圖6為本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。所述信號發(fā)送設(shè)備包括：接收單元61、計算單元62、確定單元63和發(fā)送單元64，其中：接收單元61，用于接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；計算單元62，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第一信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于第一閾值，并且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值；確定單元63，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；所述計算單元62，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第二信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于預(yù)設(shè)門限值，且使得在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值，且使得所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于預(yù)設(shè)發(fā)射功率；發(fā)送單元64，用于利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。可選地，所述計算單元62，具體用于當(dāng)利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1;]]>當(dāng)確定利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于設(shè)定第二閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB;]]>根據(jù)∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1]]>和|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB;]]>得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1);]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)，θ1為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γB為第二閾值，α為用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)，P＝∫Ωa(θ)aH(θ)dθ，為第一閾值。可選地，所述計算單元62，具體用于當(dāng)利用所述第二信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于設(shè)定門限值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：ω0Ha(θ1)≤η;]]>在確定在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ;]]>在所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于設(shè)定發(fā)射功率時，得到如下公式：ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1;]]>根據(jù)ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>得到發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)；其中，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為ΩAN，ΩAN為確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，λ為第三閾值，η為設(shè)定門限值，為所述人工噪聲信號的發(fā)射功率，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，為所述保密信號的發(fā)射功率，Pt為設(shè)定發(fā)射功率，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角?？蛇x地，所述確定單元63，具體用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，通過以下方式確定所述保密信號的能量泄露區(qū)域：|ω1Ha(θ1)|2|ω1Ha(θ1)|2≤γsl;]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γsl為設(shè)定數(shù)值；根據(jù)所述保密信號的能量泄露區(qū)域和發(fā)射所述保密信號的信號波束形成器的主瓣區(qū)域，得到人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域?？蛇x地，所述確定單元63，具體用于若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定待發(fā)送的至少兩個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；根據(jù)待發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分；根據(jù)劃分結(jié)果，為每一個待發(fā)送的人工噪聲信號確定發(fā)射區(qū)域，其中，每一個人工噪聲信號對應(yīng)的發(fā)射區(qū)域不重疊?？蛇x地，所述發(fā)送單元64，具體用于利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，得到處理后的信號：y=ω1Hx+ω0Hna;]]>其中，y為處理后的信號，na為人工噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置。需要說明的是，本發(fā)明實施例中所述的信號發(fā)送設(shè)備可以通過軟件方式實現(xiàn)，也可以通過硬件方式實現(xiàn)，這里不做限定。圖7為本發(fā)明實施例提供的一種信號發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。所述信號發(fā)送設(shè)備可以采用通用計算機(jī)結(jié)構(gòu)。所述信號發(fā)送設(shè)備包括：信號接收器71、處理器72和信號發(fā)射器73。其中：信號接收器71，用于接收合法用戶設(shè)備發(fā)送的上行導(dǎo)頻信號，并根據(jù)所述上行導(dǎo)頻信號確定所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)和用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)；處理器72，用于根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第一信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于第一閾值，并且使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于第二閾值；根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，并根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，其中，所述第二信號波束形成器參數(shù)能夠使得所述基站發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于預(yù)設(shè)門限值，且使得在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值，且使得所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于預(yù)設(shè)發(fā)射功率；信號發(fā)射器73，用于利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，并發(fā)射處理后的信號。具體地，所述處理器72根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)，計算發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)，具體包括：當(dāng)利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號的能量泄露小于所述第一閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1;]]>當(dāng)確定利用所述第一信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述保密信號使得所述合法用戶設(shè)備接收到的所述保密信號的信干燥比大于設(shè)定第二閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)和所述第一信道衰落參數(shù)得到如下公式：|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB;]]>根據(jù)∫Ω|ω1Ha(θ)|2dθ≤ω1HPω1]]>和|α|2|ω1Ha(θ1)|2≥γB,]]>得到發(fā)射所述保密信號的第一信號波束形成器參數(shù)：ω1=γB|α|2P-1a(θ1)aH(θ1)P-1a(θ1);]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為Ω，Ω為保密信號波束的旁瓣區(qū)域，a(θ1)為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向矢量參數(shù)，θ1為所述合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γB為第二閾值，α為用于傳輸所述保密信號的信道的第一信道衰落參數(shù)，P＝∫Ωa(θ)aH(θ)dθ，為第一閾值。具體地，所述處理器72根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，計算發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)，具體包括：當(dāng)利用所述第二信號波束形成器參數(shù)發(fā)射的所述人工噪聲信號對所述合法用戶設(shè)備的干擾小于設(shè)定門限值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：ω0Ha(θ1)≤η;]]>在確定在所述發(fā)射區(qū)域內(nèi)的非法用戶設(shè)備接收到的所述人工噪聲信號的信干燥比小于第三閾值時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)得到如下公式：|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ;]]>在所述人工噪聲信號的發(fā)射功率與所述保密信號的發(fā)射功率之和小于設(shè)定發(fā)射功率時，得到如下公式：ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1;]]>根據(jù)ω0Ha(θ1)≤η,|ω1Ha(θ)|2|ω0Ha(θ)|2≤λ]]>和ω0Hω0≤Pt-ω1Hω1,]]>得到發(fā)射所述人工噪聲信號的第二信號波束形成器參數(shù)；其中，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向 矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為ΩAN，ΩAN為確定的人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，λ為第三閾值，η為設(shè)定門限值，為所述人工噪聲信號的發(fā)射功率，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，為所述保密信號的發(fā)射功率，Pt為設(shè)定發(fā)射功率，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角。具體地，所述處理器72根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，具體包括：所述根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，通過以下方式確定所述保密信號的能量泄露區(qū)域：|ω1Ha(θ1)|2|ω1Ha(θ1)|2≤γsl;]]>其中，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，a(θ)為方向矢量函數(shù)，θ為方向角，取值范圍為能量泄露區(qū)域，a(θ1)為方向矢量參數(shù)，θ1為合法用戶設(shè)備接收保密信號的方向角，γsl為設(shè)定數(shù)值；根據(jù)所述保密信號的能量泄露區(qū)域和發(fā)射所述保密信號的信號波束形成器的主瓣區(qū)域，得到人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域。具體地，所述處理器72根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域，包括：若發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)為至少兩個時，根據(jù)所述方向矢量參數(shù)，確定待發(fā)送的至少兩個人工噪聲信號的發(fā)射區(qū)域；根據(jù)待發(fā)送的人工噪聲信號的個數(shù)，將確定的所述發(fā)射區(qū)域進(jìn)行劃分；根據(jù)劃分結(jié)果，為每一個待發(fā)送的人工噪聲信號確定發(fā)射區(qū)域，其中，每一個人工噪聲信號對應(yīng)的發(fā)射區(qū)域不重疊。具體地，所述信號發(fā)射器73利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，包括：利用所述第一信號波束形成器參數(shù)和所述第二信號波束形成器參數(shù)對待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，得到處理后的信號：y=ω1Hx+ω0Hna;]]>其中，y為處理后的信號，na為人工噪聲信號，ω1為第一信號波束形成器參數(shù)，為ω1的共軛轉(zhuǎn)置，ω0為第二信號波束形成器參數(shù)，為ω0的共軛轉(zhuǎn)置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、裝置(設(shè)備)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、裝置(設(shè)備)和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3