CN111988255B - 一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法及系统 - Google Patents

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CN111988255B CN202010689231.3A CN202010689231A CN111988255B CN 111988255 B CN111988255 B CN 111988255B CN 202010689231 A CN202010689231 A CN 202010689231A CN 111988255 B CN111988255 B CN 111988255B
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Abstract

本发明公开了一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法及系统；控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控调制，每个正交相移键控调制进一步分解为两个相互正交的二进制相移键控调制；将待发送的期望数据信息由两个二进制相移键控信号表示，并且分别由两个发射机负责发送，发射机之间共享信道状态信息，发射机对发送信号分别进行预处理后发送到目标接收机；目标接收机接收两个二进制相移键控信号的混合信号，滤波后恢复出期望数据信息。本发明对高阶调制进行分解和分布式调制并发送，每个分布式信号都不会携带目标接收机的完整期望数据信息，实现了数据的保密传输，并有效阻止窃听者获取期望数据信息，实现了期望数据信息的保密传输。

Description

一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法及系统
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法及系统。
背景技术
随着无线通信技术的迅速发展，信息安全已经成为重要的问题。由于无线传输中天然的开放性和广播性，使得无线通信系统面临比传统有线通信系统更严重的安全威胁，窃听者可能通过无线信道非法窃听用户的敏感信息。物理层安全在提高信息保密性方面起着根本性的作用，物理层安全的基本原理可以分为两种：一、基于无线信道特征的加密实现；二、基于保密容量分析的可靠传输实现。
目前，业内常用的技术是这样的：现有技术一：基于干扰对齐的无线网络防窃听方法，在使用干扰对齐方案的无线网络中，通过发射机单独或发射机与中继协作发送人工噪声，人工噪声破坏窃听者的窃听链路，从而增强无线网络的保密性。现有技术二：基于分而治之的协作干扰：发射机将源消息编码为多个编码块，然后逐个发送每个编码块，并且利用源和目的的通信范围内的其它合法通信节点发送的信号干扰窃听者，使任意位置的窃听者都丢失至少一个代码块，从而实现安全传输。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有的物理层安全方法在发射端，例如发射机构造人工噪声，需要额外的发送功率去干扰窃听者的信道，甚至还需要专门的设备去发送人工噪声，并且发送的人工噪声还可能对通信范围内的其他用户造成干扰。例如技术一基于干扰对齐的无线网络防窃听方法，通过发射机发送人工噪声干扰窃听者，在总发射功率受限的系统中，会造成传输期望信号的功率减少，导致合法接收机处的频谱效率下降。技术二基于分而治之的协作干扰，利用源和目的的通信范围内的其它合法通信节点发送的信号干扰窃听者，需要部署多个合法通信节点，从而消耗更多的发射功率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法及系统。
本发明提供一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法，所述基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法，包括：
控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控调制的组合，将每个正交相移键控调制进一步分解为两个相互正交的二进制相移键控调制，所述高阶调制为原本对期望数据信息进行发送的调制方式，所述高阶调制至少为4；
所述控制器将期望数据信息进行分解，并将分解后的两个子期望数据信息分别采用选中的一所述两个相互正交的二进制相移键控调制分别进行调制，并且由两个发射机进行发送；
目标接收机接收来自所述两个发射机发送的信号，通过滤波处理后恢复出期望数据信息。
进一步，所述基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法包括以下步骤：
步骤一，控制器将高阶调制(调制阶数至少为4)分解为多个正交相移键控(QPSK)调制的组合，并将每个QPSK调制进一步分解为两个相互正交的二进制相移键控(BPSK)调制；
步骤二，发射机0和发射机1共享信道状态信息，控制器将期望数据信息进行分解，并将分解后的两个子期望数据信息分别采用所述两个相互正交的二进制相移键控BPSK调制进行调制，以获得由发射机0和发射机1分别进行发送的发送数据信息，发射机0基于其与目标接收机之间的信道状态信息对应的奇异值分解设计预编码，并在发射机1处进行预畸变设计，发射机1根据发送数据信息和其与目标接收机之间的信道状态信息设计预编码，发射机0和发射机1分别通过所述预编码和所述预畸变设计对所述发送数据信息进行预编码处理，并向所述目标接收机发送处理后的信号；
步骤三，目标接收机对接收到的来自发射机0和发射机1的信号进行滤波，恢复出期望数据信息。
进一步，所述步骤一包括：
(1)控制器对原本要采用的高阶调制(调制阶数至少为4)的星座图按照幅度和相位进行拆分，以获得多个QPSK调制星座图，进而对拆分得到的每个QPSK调制星座图再分别分解为两个相互正交的BPSK调制星座图；
(2)对于原本要采用高阶调制进行发送的期望数据信息，通过对高阶调制星座图的星座点分解，可以在两个发射机处采用相互正交的BPSK调制实现。
进一步，所述步骤二包括：
(1)发射机0和发射机1估计其与目标接收机之间的信道状态信息并共享信道状态信息：目标接收机广播导频信号到发射机0和发射机1，发射机0和发射机1根据导频信号估计各自到目标接收机的信道状态信息h0和h1，发射机0和发射机1通过相互协作，共享信道状态信息；
(2)在控制器将期望数据信息x通过所述两个相互正交的BPSK调制后以获得相互正交的BPSK数据x0和x1，以使BPSK数据x0和x1作为所述发送数据信息分别由发射机0和发射机1发送，发射机0基于其与目标接收机之间的所述对信道状态信息h0进行奇异值分解，得到
Figure BDA0002586286360000031
发射机0设计预编码向量
Figure BDA0002586286360000032
其中，
Figure BDA0002586286360000033
是矩阵V0的第一列向量；
(3)当原本要采用的高阶调制是QPSK调制时，发射机1进行不带功率控制的预畸变设计：发射机1设计预编码向量为
Figure BDA0002586286360000034
其中，
Figure BDA0002586286360000035
是矩阵U0的第一列向量；
当原本要采用的高阶调制是非QPSK调制的其他任意高阶调制(调制阶数大于4)方式时，发射机1进行带功率控制的预畸变设计，发射机1设计预编码向量
Figure BDA0002586286360000041
和功率控制因子
Figure BDA0002586286360000042
其中，
Figure BDA0002586286360000043
是信道矩阵h0的最大奇异值；
(5)发射机0和发射机1同时向目标接收机发送经过所述预编码向量和功率控制因子进行预处理后获得的BPSK调制信号
Figure BDA0002586286360000044
和
Figure BDA0002586286360000045
当发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计时，ε1＝1，其中，PT是发射机0和发射机1的发射功率；或者，
发射机0和发射机1也可以按照预设的时延先后地发送两个经过预处理的BPSK信号，此时需要控制器将时延信息通知目标接收机，从而保证目标接收机正确解调期望数据信息，由于窃听者难以获知该时延信息，因此通信的保密性可以进一步提升。
进一步，所述步骤三包括：
(1)目标接收机采用滤波向量
Figure BDA0002586286360000046
对接收的混合信号进行滤波，所述混合信号至少包括发射机1和发射机0发射的信号，如果发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计，滤波后来自发射机0和发射机1的信号为
Figure BDA0002586286360000047
和αx1，其中，α为实数，代表来自发射机1的解调数据的幅度增益，目标接收机通过对接收信号
Figure BDA0002586286360000048
和αx1的合成信号进行最大似然接收可以解调出期望数据x；
如果发射机1采用的是带功率控制的预畸变设计，目标接收机滤波后得到的来自发射机0和发射机1的信号为
Figure BDA0002586286360000049
和
Figure BDA00025862863600000410
两个BPSK信号合成可以得到标准的QPSK信号
Figure BDA00025862863600000411
目标接收机可以对滤波后合成的QPSK信号进行最大似然接收解调出期望数据x。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法的无线通信系统。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明利用无线信道的随机性来加密数据传输，并且采用分布式发射机来丰富数据传输的空间特征，充分利用了无线信道的随机特征；此外，控制器还可以通过预设时延进行分解数据的分布式传输，来进一步阻止窃听者获取期望数据信息。在控制器将待发送的期望数据信息由两个二进制相移键控信号表示，并且由分布式发射机分别发送到目标接收机，目标接收机对混合信号进行滤波恢复出期望数据信息。每个分布式信号都不会携带目标接收机的完整期望数据信息，并且分布式信号到达窃听者经历的信道衰落和分布式信号到达目标接收机的信道衰落相互独立，因此，能够有效阻止窃听者获取期望数据信息，从而保证数据传输的保密性。
本发明在控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控(QPSK)调制的组合，每个QPSK调制进一步分解为两个相互正交的二进制相移键控(BPSK)调制，控制器将期望数据信息分别分配到两个物理信号上并且由发射机0和发射机1分别发送到目标接收机，目标接收机对接收到的混合信号进行滤波，恢复出期望数据信息。本发明利用信号的分布式调制进行加密，能够阻止窃听者获取有效信息，实现了数据传输的保密性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法流程图。
图2是本发明实施例提供的系统模型图。
图3是本发明实施例提供的不同位置的窃听者的信道容量灰度图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明解决上述现有技术问题的难度和意义：难度在于：如何充分挖掘并利用无线信道的随机特性；如何不以损失期望信号传输的功率为代价实现保密通信。意义在于：无需额外的设备和发射功率，无需在发射端，例如发射机构造并产生人工噪声，不会对通信范围内的其他用户造成干扰；两个分布式信号携带对期望数据进行分解后的数据，并经过不同的无线信道传输，充分利用了无线信道的随机特征，并且节省了发射功率。
本发明适用场景是原本的期望数据信息要采用高阶调制，并通过发射机进行发送，本发明的方法是对高阶调制进行分解，并将分解后的子期望数据信息采用分布式的二进制相移键控调制，然后由两个发射机分别发送。具体的，本发明首先将高阶调制进行分解为多个QPSK调制，并将每个QPSK调制分解为两个相互正交的二进制相移键控调制，然后再选择其中一组两个相互正交的二进制相移键控调制，分别对子期望数据信息进行调制，并将调制后的子期望数据信息分配到两个发射机进行发送。
本发明可用于在存在窃听者的无线通信中实现数据的安全传输，通过分解高阶调制，将期望数据信息分解并分别分配到两个物理信号上，由两个发射机分别发送到目标接收机，实现数据的保密传输，可用于解决无线通信中的安全传输问题。
本实施例通过上述方法，可以实现每个分布式信号都不携带完整的期望数据信息，进而保证数据传输的保密性。
需要说明的是，本发明实施例中，控制器分别与多个发射机器连接，例如，第一发射机，即发射机0和第二发射机，第一发射机，即发射机0，第二发射机，即发射机1。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的无线通信系统中基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法包括以下步骤：
S101：控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeying，简称QPSK)调制的组合，将每个QPSK调制分解为两个相互正交的二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，简称BPSK)调制；
本实施例中的所述高阶调制为原本对期望数据信息进行发送的调制方式，所述高阶调制的调制阶数大于或等于4。
具体的，对于控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控调制的组合，将所述正交相移键控调制分解为两个相互正交的二进制相移键控调制至少包括两种实现方式：
第一种实现方式、在控制器处可以将高阶调制分解为多个正交相移键控调制的组合，然后对每个正交相移键控调制进一步分解为两个相互正交的二进制相移键控调制，先将所有的进行调制分解，之后根据待发送的数据选择对应的两个二进制相移键控调制进行调制再发送。
第二种实现方式、制器将高阶调制分解为多个正交相移键控调制的组合，接着，控制器可以根据预设规则选中上述多个正交相移键控调制中的一个正交相移键控调制进行分解，从而获得两个相互正交的二进制相移键控调制。举例来讲，预设规则可以是随机选取，也可以是根据原高阶调制的属性进行选取，其中，该属性可以是期望数据的星座点的属性，例如，待发送的期望数据的星座点属于高阶调制分解后的一个正交相移键控调制A，就确实该这个正交相移键控调制A分解为选中的一个正交相移键控调制，接着将正交相移键控调制A分解为两个相互正交的二进制相移键控调制。S102：所述控制器将期望数据信息进行分解，并将分解后的两个子期望数据信息采用选中的一所述两个相互正交的二进制相移键控调制分别进行调制，并由两个发射机分别进行发送。
举例来讲，发射机0和发射机1共享信道状态信息，同时，控制器将期望数据信息进行分解，并将分解后的两个子期望数据信息采用所述两个相互正交的二进制相移键控调制分别进行调制，并由发射机0和发射机1分别进行发送，发射机0基于其与目标接收机之间的信道的奇异值分解设计预编码，发射机1根据发送数据信息和其与目标接收机之间的信道设计预编码，并进行信号预畸变设计，发射机0和发射机1分别发送经过预编码处理后的信号；也就是说，发射机0和发射机1共享信道状态信息，所述控制器将所述期望数据信息进行分解后，并将分解后的两个子期望数据信息采用选中的一所述两个相互正交的二进制相移键控BPSK调制进行调制。
S103：目标接收机对接收到的来自发射机0和发射机1的信号进行滤波，恢复出期望数据信息。
在本实施例中，通过上述方法即对高阶调制进行分解和分布式调制并发送，充分利用了无线信道的随机特性，每个分布式信号都不会携带目标接收机的完整期望数据信息，实现了数据的保密传输，能够有效阻止窃听者获取期望数据信息，可用于解决无线通信中的安全传输问题。
在本发明的优选实施例中，步骤S101包括：
(1)控制器对原本要采用的高阶调制(调制阶数至少为4)的星座图按照幅度和相位进行拆分，以获得多个QPSK调制星座图，进而对拆分得到的每个QPSK调制星座图再分别分解为两个相互正交的BPSK调制星座图；
(2)对于原本采用高阶调制的期望数据信息，通过对高阶调制星座图的星座点进行分解，可以在两个发射机处采用相互正交的BPSK调制实现。
在本发明的优选实施例中，步骤S102包括：
(1)发射机0和发射机1估计其与目标接收机之间的信道状态信息并共享信道状态信息：目标接收机广播导频信号到发射机0和发射机1，发射机0和发射机1根据导频信号估计各自到目标接收机的信道状态信息h0和h1，发射机0和发射机1通过相互协作，共享信道状态信息；
(2)在控制器将期望数据信息x通过所述两个相互正交的BPSK调制后分解为相互正交的BPSK数据x0和x1，以使BPSK数据x0和x1分别由发射机0和发射机1发送，发射机0基于其与目标接收机之间的所述信道状态信息h0进行奇异值分解，得到
Figure BDA0002586286360000091
发射机0设计预编码向量
Figure BDA0002586286360000092
其中，
Figure BDA0002586286360000093
是矩阵V0的第一列向量，其中，上标H表示计算矩阵V0的共轭，奇异值分解是矩阵的一种分解方式，U0为左奇异矩阵，Λ0是对角矩阵，
Figure BDA00025862863600000914
为右奇异矩阵；
(3)当原本要采用的高阶调制是QPSK调制时，发射机1进行不带功率控制的预畸变设计：即发射机1设计预编码向量为
Figure BDA0002586286360000094
其中，
Figure BDA0002586286360000095
是矩阵U0的第一列向量，上标
Figure BDA0002586286360000096
代表计算矩阵的广义逆，也就是上标
Figure BDA0002586286360000097
是计算
Figure BDA0002586286360000098
的广义逆；或者，当原本要采用的高阶调制为非QPSK调制的其他任意高阶调制(调制阶数大于4)方式时，该任意高阶调制是指不是QPSK调制的任何高阶调制，发射机1进行带功率控制的预畸变设计，发射机1设计预编码向量
Figure BDA0002586286360000099
和功率控制因子
Figure BDA00025862863600000910
其中，
Figure BDA00025862863600000911
是信道矩阵h0的最大奇异值；
(4)发射机0和发射机1同时向目标接收机发送经过所述预编码向量和功率控制因子进行预处理后获得的BPSK调制信号
Figure BDA00025862863600000912
和
Figure BDA00025862863600000913
当发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计时，ε1＝1，其中，PT是发射机0和发射机1的发射功率；或者，
发射机0和发射机1也可以按照预设的时延先后地发送两个经过预处理的BPSK信号，此时需要控制器将时延信息通知目标接收机，从而保证目标接收机正确解调期望数据信息，由于窃听者难以获知该时延信息，因此通信的保密性可以进一步提升。
举例来讲，当原本要采用的高阶调制是QPSK调制时，发射机1向目标接收机发送经过所述预编码向量
Figure BDA0002586286360000101
进行预处理后获得的BPSK调制信号
Figure BDA0002586286360000102
或者，当原本要采用的高阶调制是任意高阶调制(调制阶数大于4)方式时，发射机1向目标接收机发送经过预编码向量
Figure BDA0002586286360000103
和功率控制因子
Figure BDA0002586286360000104
预处理后获得的BPSK调制信号
Figure BDA0002586286360000105
进一步的，当发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计时，ε1＝1，其中，PT是发射机0和发射机1的发射功率。
在本发明的优选实施例中，步骤S103包括：
(1)目标接收机采用滤波向量
Figure BDA0002586286360000106
对接收混合信号进行滤波，如果发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计，滤波后来自发射机0和发射机1的信号为
Figure BDA0002586286360000107
和αx1，其中，α为实数，代表来自发射机1的解调数据的幅度增益，目标接收机通过对接收信号
Figure BDA0002586286360000108
和αx1的合成信号进行最大似然接收可以解调出期望数据x；
如果发射机1采用的是带功率控制的预畸变设计，目标接收机滤波后得到的来自发射机0和发射机1的信号为
Figure BDA0002586286360000109
和
Figure BDA00025862863600001010
两个BPSK信号合成可以得到标准的QPSK信号
Figure BDA00025862863600001011
目标接收机可以对滤波后合成的QPSK信号进行最大似然接收解调出期望数据x。
本发明实施例还提供一种应用如上所述基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法的无线通信系统。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。
如图2所示，本发明使用的系统模型是由两个协作发射机和一个目标接收机构成的通信系统，系统中包含一个位置可以任意移动的窃听者。发射机0、发射机1、目标接收机和窃听者配备的天线数分别为NT、NT、
Figure BDA0002586286360000111
和
Figure BDA0002586286360000112
发射机0和发射机1同时向目标接收机发送数据，发射机0和发射机1与目标接收机之间的信道分别为h0和h1，发射机0和发射机1与窃听者之间的信道分别为g0和g1。目标接收机接收来自发射机0和发射机1的信号，并从接收到的混合信号中恢复出期望数据信息。下面结合仿真对本发明的应用效果做详细的描述。
仿真条件：设置收发端天线数
Figure BDA0002586286360000113
发射功率PT与噪声功率
Figure BDA0002586286360000114
的比值为10dB，符号速率为Rs＝1.2×108Baud，载波频率为fc＝2.4GHz。在仿真中，忽略路径损耗的因素。仿真中载波频率为fc＝2.4GHz，其对应的波长为0.125m，考虑到实际部署的窃听者与目标接收机之间的距离均大于等于半波长，因此仿真中随机产生发射机到窃听者之间的信道，与发射机0和发射机1到目标接收机之间的的信道相互独立。
仿真1：
1、仿真条件：
在仿真中，发射机与目标接收机位于10m×10m的区域内，发射机0和发射机1的坐标设置为(-5m,0m)和(5m,0m)，目标接收机的坐标为(0m,0m)。对10m×10m区域内任意位置的窃听者的信道容量进行仿真。
2、仿真内容及分析：
控制器将分解后的期望数据分别分配到两个物理信号上，分别由发射机0和发射机1同时发送到目标接收机，不同位置的窃听者窃听并尝试恢复期望数据，仿真得到位于不同位置的窃听者的信道容量灰度图。图3中，在发射机0和发射机1的连线的中垂线上窃听者的信道容量高，从发射机连线的中垂线向左、右两边，窃听者的信道容量比发射机连线的中垂线处的窃听者的信道容量有所降低。图3的窃听者信道容量的灰度图是在发射机0和发射机1同时发送分解信号时仿真得到的，控制器还可以人为地预设时延(预设时延δ可以从区间
Figure BDA0002586286360000121
选取)，两个分布式发射机先后发送分解后的信号，由于窃听者难以获得该时延信息，则窃听者的信道容量会进一步地降低。根据通信范围内窃听者的信道容量分布，本发明还可以与其他的物理层安全技术(例如发送人工噪声干扰窃听者)结合实施，进一步降低窃听者的信道容量，从而提升通信的保密性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法，其特征在于，包括：
控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控调制的组合，将所述正交相移键控调制分解为两个相互正交的二进制相移键控调制，所述高阶调制为原本对期望数据信息进行发送的调制方式，所述高阶调制的调制阶数大于或等于4；
所述控制器将期望数据信息进行分解，并将分解后的两个子期望数据信息采用选中的一所述两个相互正交的二进制相移键控调制分别进行调制，并由两个发射机分别进行发送；
目标接收机接收来自所述两个发射机发送的信号，通过滤波处理后恢复出所述期望数据信息；
所述控制器将期望数据信息进行分解，并将分解后的两个子期望数据信息采用选中的一所述两个相互正交的二进制相移键控调制分别进行调制，并由两个发射机分别进行发送包括：
(1)目标接收机广播导频信号到发射机0和发射机1，发射机0和发射机1根据所述导频信号估计各自到所述目标接收机的信道状态信息h0和h1，发射机0和发射机1通过相互协作，共享所述信道状态信息；
(2)所述控制器将期望数据信息x通过所述两个相互正交的二进制相移键控BPSK调制后，分解为相互正交的BPSK数据x0和x1，以使BPSK数据x0和x1作为发送数据信息分别由发射机0和发射机1发送，发射机0基于其与目标接收机之间的所述信道状态信息h0进行奇异值分解，得到
Figure FDA0003891603550000011
发射机0设计预编码向量
Figure FDA0003891603550000012
其中，
Figure FDA0003891603550000013
是矩阵V0的第一列向量；
(3)当所述高阶调制是正交相移键控QPSK调制时，发射机1进行不带功率控制的预畸变设计，即发射机1设计预编码向量为
Figure FDA0003891603550000014
其中，
Figure FDA0003891603550000015
是矩阵U0的第一列向量；
当所述高阶调制为非QPSK调制的其他任意高阶调制方式时，发射机1进行带功率控制的预畸变设计，发射机1设计预编码向量
Figure FDA0003891603550000021
和功率控制因子
Figure FDA0003891603550000022
其中，
Figure FDA0003891603550000023
是信道矩阵h0的最大奇异值；
(4)发射机0和发射机1同时向目标接收机发送经过所述预编码向量和功率控制因子进行预处理后获得的BPSK调制信号
Figure FDA0003891603550000024
和
Figure FDA0003891603550000025
当发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计时，ε1＝1，其中，PT是发射机0和发射机1的发射功率；或者，
发射机0和发射机1按照预设的时延先后地发送两个经过预处理的BPSK信号
Figure FDA0003891603550000026
和
Figure FDA0003891603550000027
控制器将时延信息通知目标接收机，以使目标接收机解调出所述期望数据信息，当发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计时，ε1＝1，其中，PT是发射机0和发射机1的发射功率。
2.如权利要求1所述的基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法，其特征在于，所述控制器将高阶调制分解为多个正交相移键控调制的组合，将所述正交相移键控调制分解为两个相互正交的二进制相移键控调制包括：
所述控制器对所述高阶调制的星座图按照幅度和相位进行拆分，以获得多个QPSK调制星座图，并对拆分得到的每个所述QPSK调制星座图再分别分解为两个相互正交的BPSK调制星座图。
3.如权利要求2所述的基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法，其特征在于，所述目标接收机接收来自所述两个发射机发送的信号，通过滤波处理后恢复出所述期望数据信息包括：
目标接收机采用滤波向量
Figure FDA0003891603550000028
对接收的混合信号进行滤波，所述混合信号至少包括发射机1和发射机0发射的信号，如果发射机1采用的是不带功率控制的预畸变设计，滤波后来自发射机0和发射机1的信号为
Figure FDA0003891603550000029
和αx1，其中，α为正实数，代表来自发射机1的解调数据的幅度增益，目标接收机通过对接收信号
Figure FDA0003891603550000031
和αx1的合成信号进行最大似然接收以解调出期望数据x，如果发射机1采用的是带功率控制的预畸变设计，目标接收机滤波后得到的来自发射机0和发射机1的信号为
Figure FDA0003891603550000032
和
Figure FDA0003891603550000033
两个BPSK信号合成以得到标准的QPSK信号
Figure FDA0003891603550000034
目标接收机对滤波后合成的QPSK信号进行最大似然接收以解调出期望数据x。
4.一种应用权利要求1～3任意一项所述基于分解和分布式调制的物理层安全传输方法的无线通信系统。
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