CN112104585A - 依赖于空间位置的相位域调制方法 - Google Patents

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CN112104585A CN202011235645.5A CN202011235645A CN112104585A CN 112104585 A CN112104585 A CN 112104585A CN 202011235645 A CN202011235645 A CN 202011235645A CN 112104585 A CN112104585 A CN 112104585A
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Abstract

本发明公开了一种依赖于空间位置的相位域调制方法，属于通信技术领域。本发明所述方法主要包括以下步骤：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；接收机接收相位域预编码后信号，得到相位域初始接收信号，对相位域初始接收信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。本发明所述相位域信号处理方法，实现在不降低系统功率效率的基础上，达到安全通信目的。可以消除物理层安全通信系统对信道状态信息的依赖，并且实现距离域的安全性，使得预期距离处的接收机才能接收到正确的信号，而其他距离处的接收机则不能接收到正确的信号。

Description

依赖于空间位置的相位域调制方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种依赖于空间位置的相位域调制方法。
背景技术
传统抗截获和反欺骗手段依赖于网络层以上的加密和认证技术，然而随着计算能力的提升，上层加密和认证技术面临着严峻的挑战。例如：秘钥管理、分配和维护困难；长秘钥造成高运算开销和资源浪费；窃听能力提升使得基于计算复杂度的上层加密方法面临威胁。为了应对这些问题，国内外提出物理层安全通信，将安全关口前移，利用物理层本身存在随机性（干扰、噪声等）来摆脱对长秘钥的依赖性。然而，现有大多物理层安全通信技术依赖于无线信道的互易性，可是信道的互易性很难得到严格的满足。现有空域物理层安全技术，例如空间波束赋形和方向调制虽可摆脱信道互易性的限制，但是仅仅能够提供角度域的安全性能，若窃听者和我方接收机位于同一方向角时，则不具有安全性。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种依赖于空间位置的相位域调制方法。
本发明所提出的技术问题是这样解决的：
一种依赖于空间位置的相位域调制方法，基于发射机、接收机和多个信道资源，发射机用于处理和发射原始信号，接收机用于对原始信号进行恢复，信道资源供发射机和接收机使用，其中信道资源包括时域、频域、空域和码域资源；
本发明所述方法包括以下步骤：
S1：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；
S2：发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；发射机利用多个信道资源将相位域预编码后信号发送至接收机；
S3：接收机接收相位域预编码后信号，得到相位域初始接收信号，对相位域初始接收信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。
S2中，相位域预编码操作包括以下步骤：
S2-1：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 882443DEST_PATH_IMAGE001
，产生高维预编码信号
Figure 534004DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 110479DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 39776DEST_PATH_IMAGE004
表示高维预编码信号的第j维，
Figure 588569DEST_PATH_IMAGE005
，N表示高维预编码信 号的维数，N不超过信道资源的个数；
Figure 207769DEST_PATH_IMAGE006
其中， T表示相位域预编码层数，T≥1，
Figure 5961DEST_PATH_IMAGE007
；
Figure 736020DEST_PATH_IMAGE008
表示第p层相位域预编码支路 索引，
Figure 670478DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 460579DEST_PATH_IMAGE010
表示第p层相位域预编码支路数，
Figure 746067DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 14237DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 272043DEST_PATH_IMAGE013
表示第p层频率增量；
Figure 498625DEST_PATH_IMAGE014
表示第p层相位域预编码 支路中的第
Figure 271409DEST_PATH_IMAGE008
个支路上的预编码信号幅度；
Figure 280953DEST_PATH_IMAGE015
为发射机和接收机事先协定的正常数，其取 值满足
Figure 721162DEST_PATH_IMAGE016
；
S2-2：对原始信号的相位
Figure 587487DEST_PATH_IMAGE017
进行相位域高维映射，得到高维原始相位信号
Figure 50829DEST_PATH_IMAGE018
：
Figure 660802DEST_PATH_IMAGE019
高维原始相位信号的维数为N，其中，
Figure 689938DEST_PATH_IMAGE020
表示高维原始信号的第j维，mod为求余函 数；
S2-3：依据高维预编码信号对高维原始相位信号进行处理，得到相位域预编码后信号
Figure 258323DEST_PATH_IMAGE021
：
Figure 943382DEST_PATH_IMAGE023
其中，，
Figure 497478DEST_PATH_IMAGE026
表示相位域预编码后信号第j维。
S3中，相位域匹配操作的具体过程为：
Figure 174447DEST_PATH_IMAGE028
其中，
Figure 143540DEST_PATH_IMAGE029
表示相位域初始接收信号，上标T表示转置；
Figure 360895DEST_PATH_IMAGE030
表示相位域初始接收信号的相位，
Figure 567885DEST_PATH_IMAGE031
表示取相位操作；
Figure 478073DEST_PATH_IMAGE032
表示与
Figure 137724DEST_PATH_IMAGE033
相对应的匹配信号，其值满足
Figure 893190DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure 751425DEST_PATH_IMAGE035
表示对原始信号的估计。
S2-2中，相位域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 770197DEST_PATH_IMAGE036
；
方法二：
Figure 713882DEST_PATH_IMAGE037
，其中
Figure 538618DEST_PATH_IMAGE038
为第j相位域随机偏置信号，满足
Figure 454622DEST_PATH_IMAGE039
位于方程
Figure 175453DEST_PATH_IMAGE040
的解空间中。
进一步地，发射机采用窄波束天线，对准接收机。
一种依赖于空间位置的调制方法，基于发射机、接收机和多个信道资源，发射机用于处理和发射原始信号，接收机用于对所述原始信号进行恢复，信道资源供发射机和接收机使用，其中信道资源包括时域、频域、空域和码域资源；
本发明所述方法包括以下步骤：
S1：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；
S2：发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；发射机对相位域预编码后信号进行I/Q域预编码操作，得到I/Q域预编码后信号；发射机利用信道资源将I/Q域预编码后信号发送至接收机；
S3：接收机接收I/Q域预编码后信号，得到I/Q域初始接收信号，对I/Q域初始接收信号进行I/Q域匹配操作，得到I/Q域匹配信号；接收机对I/Q域匹配信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。
S2中，相位域预编码操作包括以下步骤：
S2-1：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 872014DEST_PATH_IMAGE041
，产生相位域高维预编码 信号
Figure 172545DEST_PATH_IMAGE042
：
Figure 270951DEST_PATH_IMAGE043
其中，
Figure 162684DEST_PATH_IMAGE044
表示相位域高维预编码信号的第j维，
Figure 284223DEST_PATH_IMAGE045
，N表示高维 预编码信号的维数，N不超过信道资源的个数；
Figure 450763DEST_PATH_IMAGE046
其中， T表示相位域预编码层数，T≥1，
Figure 75779DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure 669571DEST_PATH_IMAGE048
表示第p层相位域预编码支路 索引，
Figure 809566DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 717479DEST_PATH_IMAGE050
表示第p层相位域预编码支路数，
Figure 524898DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 227275DEST_PATH_IMAGE052
；
Figure 857495DEST_PATH_IMAGE053
表示第p层频率增量；
Figure 365836DEST_PATH_IMAGE054
表示第p层相位域预编 码支路中的第
Figure 965445DEST_PATH_IMAGE048
个支路上的预编码信号幅度；
Figure 901040DEST_PATH_IMAGE055
为发射机和接收机事先协定的正常数，其 取值满足
Figure 15626DEST_PATH_IMAGE056
；
S2-2：对原始信号的相位
Figure 999763DEST_PATH_IMAGE057
进行相位域高维映射，得到高维原始相位信号
Figure 781774DEST_PATH_IMAGE058
：
Figure 622691DEST_PATH_IMAGE059
高维原始相位信号的维数为N，其中，
Figure 427836DEST_PATH_IMAGE060
表示高维原始信号的第j维，mod为求余函 数；
S2-3：依据高维预编码信号对高维原始相位信号进行处理，得到相位域预编码后信号
Figure 277981DEST_PATH_IMAGE061
：
Figure 648919DEST_PATH_IMAGE063
其中，
Figure 864000DEST_PATH_IMAGE064
表示相位域预编码后信号第j维；
I/Q域预编码操作包括以下步骤：
S2-4：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 953178DEST_PATH_IMAGE065
，产生I/Q域高维预编码信 号
Figure 544697DEST_PATH_IMAGE066
：
Figure 770142DEST_PATH_IMAGE067
其中，
Figure 218441DEST_PATH_IMAGE068
表示I/Q域高维预编码信号的第i维，
Figure 794915DEST_PATH_IMAGE069
，M表示高维预 编码信号的维数，
Figure 924546DEST_PATH_IMAGE070
不超过信道资源的个数；
Figure 4497DEST_PATH_IMAGE072
其中，，
Figure 687468DEST_PATH_IMAGE075
，L表示I/Q域预编码层数，L≥1；
Figure 620789DEST_PATH_IMAGE076
表示第m层I/Q域预 编码支路索引，
Figure 820826DEST_PATH_IMAGE077
，
Figure 814190DEST_PATH_IMAGE078
表示第m层I/Q域预编码支路数，
Figure 102608DEST_PATH_IMAGE079
，
Figure 636357DEST_PATH_IMAGE080
；
Figure 894163DEST_PATH_IMAGE081
表示第m层频率增量；
S2-5：对相位域预编码后信号
Figure 120745DEST_PATH_IMAGE082
的第j维
Figure 831212DEST_PATH_IMAGE083
进行I/Q域高维映射，得到第j高维信 号
Figure 903073DEST_PATH_IMAGE084
：
Figure 343282DEST_PATH_IMAGE085
第j高维信号的维数为M，
Figure 412869DEST_PATH_IMAGE086
为的第j高维信号
Figure 938528DEST_PATH_IMAGE084
的第k维；
S2-6：依据I/Q域高维预编码信号对第j高维信号进行处理，得到第j个I/Q域预编码后 信号
Figure 751764DEST_PATH_IMAGE087
：
Figure 780899DEST_PATH_IMAGE088
其中，
Figure 83705DEST_PATH_IMAGE089
表示第j个I/Q域预编码后信号的第k维；
发射机将第j个I/Q域预编码后信号组合成I/Q域预编码后信号：
Figure 34343DEST_PATH_IMAGE090
。
S3中，I/Q域匹配操作的具体过程为：
Figure 713586DEST_PATH_IMAGE091
Figure 800491DEST_PATH_IMAGE092
其中，
Figure 539777DEST_PATH_IMAGE093
表示I/Q域初始接收信号；，*表示共 轭；
Figure 663908DEST_PATH_IMAGE096
表示I/Q域匹配信号的第i维，最终得到I/Q域匹配信号为：
Figure 933215DEST_PATH_IMAGE097
相位域匹配操作的具体过程为：
Figure 515506DEST_PATH_IMAGE099
其中，
Figure 971895DEST_PATH_IMAGE100
表示与
Figure 992941DEST_PATH_IMAGE101
相对应的匹配信号，其值满足
Figure 54438DEST_PATH_IMAGE102
；
Figure 135526DEST_PATH_IMAGE103
表示对原 始信号的估计。
S2-2中，相位域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 282474DEST_PATH_IMAGE036
；
方法二：
Figure 576052DEST_PATH_IMAGE037
，其中
Figure 557302DEST_PATH_IMAGE038
为第j相位域随机偏置信号，满足
Figure 543712DEST_PATH_IMAGE039
位于方程
Figure 177956DEST_PATH_IMAGE040
的解空间中。
S2-5中，I/Q域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 540804DEST_PATH_IMAGE104
；
方法二：
Figure 311314DEST_PATH_IMAGE105
，其中
Figure 734205DEST_PATH_IMAGE106
为第i个I/Q域随机偏置信号，满足
Figure DEST_PATH_IMAGE107
位于方程
Figure 386904DEST_PATH_IMAGE108
的解空间中。
进一步地，发射机采用窄波束天线，对准接收机。
本发明的有益效果是：
本发明所述相位域信号处理方法，实现在不降低系统功率效率的基础上，达到安全通信目的。可以消除物理层安全通信系统对信道状态信息的依赖，并且实现距离域的安全性，使得预期距离处的接收机才能接收到正确的信号，而其他距离处的接收机则不能接收到正确的信号。
附图说明
图1为实施例二所述方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例一
本实施例提供一种依赖于空间位置的相位域调制方法，基于发射机、接收机和多个信道资源，发射机用于处理和发射原始信号，接收机用于对原始信号进行恢复，信道资源供发射机和接收机使用，其中信道资源包括时域、频域、空域和码域资源；
本实施例所述方法包括以下步骤：
S1：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；
S2：发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；发射机利用多个信道资源将相位域预编码后信号发送至接收机；
S3：接收机接收相位域预编码后信号，得到相位域初始接收信号，对相位域初始接收信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。
S2中，相位域预编码操作包括以下步骤：
S2-1：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 287863DEST_PATH_IMAGE001
，产生高维预编码信号
Figure 178459DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 772251DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 115508DEST_PATH_IMAGE004
表示高维预编码信号的第j维，
Figure 820159DEST_PATH_IMAGE005
，N表示高维预编码 信号的维数，N不超过信道资源的个数；
Figure 627578DEST_PATH_IMAGE006
其中， T表示相位域预编码层数，T≥1，
Figure 329955DEST_PATH_IMAGE007
；
Figure 222824DEST_PATH_IMAGE008
表示第p层相位域预编码支路 索引，
Figure 403270DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 65196DEST_PATH_IMAGE010
表示第p层相位域预编码支路数，
Figure 790DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 318639DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 99514DEST_PATH_IMAGE013
表示第p层频率增量；
Figure 881525DEST_PATH_IMAGE014
表示第p层相位域预编 码支路中的第
Figure 925704DEST_PATH_IMAGE008
个支路上的预编码信号幅度，其值在事先确定；
Figure 793166DEST_PATH_IMAGE015
为发射机和接收机事 先协定的正常数，其取值满足
Figure 580993DEST_PATH_IMAGE016
；
S2-2：对原始信号的相位
Figure 951932DEST_PATH_IMAGE017
进行相位域高维映射，得到高维原始相位信号
Figure 243978DEST_PATH_IMAGE018
：
Figure 270840DEST_PATH_IMAGE019
高维原始相位信号的维数为N，其中，
Figure 924675DEST_PATH_IMAGE020
表示高维原始信号的第j维，mod为求余函 数；
S2-3：依据高维预编码信号对高维原始相位信号进行处理，得到相位域预编码后信号
Figure 353382DEST_PATH_IMAGE021
：
Figure 536102DEST_PATH_IMAGE110
其中，，
Figure 507786DEST_PATH_IMAGE026
表示相位域预编码后信号第j维。
S3中，相位域匹配操作的具体过程为：
Figure 853317DEST_PATH_IMAGE114
其中，
Figure 675779DEST_PATH_IMAGE029
表示相位域初始接收信号，上标T表示转置；
Figure 739550DEST_PATH_IMAGE030
表示相位域初始接收信号的相位，
Figure 204030DEST_PATH_IMAGE031
表示取相位操作；
Figure 607329DEST_PATH_IMAGE032
表示与
Figure 397431DEST_PATH_IMAGE033
相对应的匹配信号，其值满足
Figure 682918DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure 747826DEST_PATH_IMAGE035
表示对原始信号的估计。
S2-2中，相位域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 5632DEST_PATH_IMAGE036
；
方法二：
Figure 966635DEST_PATH_IMAGE037
，其中
Figure 942681DEST_PATH_IMAGE038
为第j相位域随机偏置信号，满足
Figure 14543DEST_PATH_IMAGE039
位于方程
Figure 189172DEST_PATH_IMAGE040
的解空间中。
进一步地，发射机采用窄波束天线，对准接收机。
实施例二
本实施例提供一种依赖于空间位置的调制方法，基于发射机、接收机和多个信道资源，发射机用于处理和发射原始信号，接收机用于对所述原始信号进行恢复，信道资源供发射机和接收机使用，其中信道资源包括时域、频域、空域和码域资源；
本实施例所述方法的流程示意图如图1所示，包括以下步骤：
S1：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；
S2：发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；发射机对相位域预编码后信号进行I/Q域预编码操作，得到I/Q域预编码后信号；发射机利用信道资源将I/Q域预编码后信号发送至接收机；
S3：接收机接收I/Q域预编码后信号，得到I/Q域初始接收信号，对I/Q域初始接收信号进行I/Q域匹配操作，得到I/Q域匹配信号；接收机对I/Q域匹配信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。
S2中，相位域预编码操作包括以下步骤：
S2-1：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 524338DEST_PATH_IMAGE041
，产生相位域高维预编码 信号
Figure 784418DEST_PATH_IMAGE042
：
Figure 863233DEST_PATH_IMAGE043
其中，
Figure 892369DEST_PATH_IMAGE044
表示相位域高维预编码信号的第j维，
Figure 198104DEST_PATH_IMAGE045
，N表示高维预 编码信号的维数，N不超过信道资源的个数；
Figure 148742DEST_PATH_IMAGE046
其中， T表示相位域预编码层数，T≥1，
Figure 827985DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure 914890DEST_PATH_IMAGE048
表示第p层相位域预编码支路 索引，
Figure 123017DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 357690DEST_PATH_IMAGE050
表示第p层相位域预编码支路数，
Figure 778307DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 782035DEST_PATH_IMAGE052
；
Figure 629905DEST_PATH_IMAGE053
表示的第p层频率增量；
Figure 351873DEST_PATH_IMAGE054
表示第p层相位域预编 码支路中的第
Figure 107340DEST_PATH_IMAGE048
个支路上的预编码信号幅度，其值在事先确定；
Figure 168837DEST_PATH_IMAGE055
为发射机和接收机事先 协定的正常数，其取值满足
Figure 249925DEST_PATH_IMAGE056
；
S2-2：对原始信号的相位
Figure 131294DEST_PATH_IMAGE057
进行相位域高维映射，得到高维原始相位信号
Figure 956030DEST_PATH_IMAGE058
：
Figure 872034DEST_PATH_IMAGE059
高维原始相位信号的维数为N，其中，
Figure 858444DEST_PATH_IMAGE060
表示高维原始信号的第j维，mod为求余函 数；
S2-2中，相位域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 555005DEST_PATH_IMAGE036
；
方法二：
Figure 855536DEST_PATH_IMAGE037
，其中
Figure 688363DEST_PATH_IMAGE038
为第j相位域随机偏置信号，满足
Figure 48937DEST_PATH_IMAGE039
位于方程
Figure 701635DEST_PATH_IMAGE040
的解空间中；
S2-3：依据高维预编码信号对高维原始相位信号进行处理，得到相位域预编码后信号
Figure 868174DEST_PATH_IMAGE061
：
Figure 758770DEST_PATH_IMAGE116
其中，
Figure 352562DEST_PATH_IMAGE064
表示相位域预编码后信号第j维。
I/Q域预编码操作包括以下步骤：
S2-4：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 695819DEST_PATH_IMAGE065
，产生I/Q域高维预编码信 号
Figure 400470DEST_PATH_IMAGE066
：
Figure 145572DEST_PATH_IMAGE067
其中，
Figure 647616DEST_PATH_IMAGE068
表示I/Q域高维预编码信号的第i维，
Figure 540486DEST_PATH_IMAGE069
，M表示所述 高维预编码信号的维数，
Figure 986511DEST_PATH_IMAGE070
不超过信道资源的个数；
Figure 914015DEST_PATH_IMAGE118
其中，，
Figure 901880DEST_PATH_IMAGE075
，L表示I/Q域预编码层数，L≥1；
Figure 151596DEST_PATH_IMAGE076
表示第m层I/Q域预 编码支路索引，
Figure 668028DEST_PATH_IMAGE077
，
Figure 774524DEST_PATH_IMAGE078
表示第m层I/Q域预编码支路数，
Figure 314090DEST_PATH_IMAGE079
，
Figure 164234DEST_PATH_IMAGE080
；
Figure 738435DEST_PATH_IMAGE081
表示第m层频率增量；
S2-5：对相位域预编码后信号
Figure 15832DEST_PATH_IMAGE082
的第j维
Figure 308273DEST_PATH_IMAGE083
进行I/Q域高维映射，得到第j高维信 号
Figure 430950DEST_PATH_IMAGE084
：
Figure 187554DEST_PATH_IMAGE085
第j高维信号的维数为M，
Figure 573536DEST_PATH_IMAGE086
为的第j高维信号
Figure 150010DEST_PATH_IMAGE084
的第k维；
S2-5中，I/Q域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 279640DEST_PATH_IMAGE104
；
方法二：
Figure 890750DEST_PATH_IMAGE105
，其中
Figure 447634DEST_PATH_IMAGE106
为第i个I/Q域随机偏置信号，满足
Figure 245825DEST_PATH_IMAGE107
位于方程
Figure 241463DEST_PATH_IMAGE108
的解空间中。
S2-6：依据I/Q域高维预编码信号对第j高维信号进行处理，得到第j个I/Q域预编 码后信号
Figure 644763DEST_PATH_IMAGE087
：
Figure 434864DEST_PATH_IMAGE088
其中，
Figure 923614DEST_PATH_IMAGE089
表示第j个I/Q域预编码后信号的第k维。
发射机将第j个I/Q域预编码后信号组合成I/Q域预编码后信号：
Figure 722943DEST_PATH_IMAGE090
S3中，I/Q域匹配操作的具体过程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE121
Figure 514837DEST_PATH_IMAGE092
其中，
Figure 475840DEST_PATH_IMAGE093
表示I/Q域初始接收信号；，*表示共 轭；
Figure 248624DEST_PATH_IMAGE096
表示所述I/Q域匹配信号的第i维，最终得到I/Q域匹配信号为：
Figure 523747DEST_PATH_IMAGE097
相位域匹配操作的具体过程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE125
其中，
Figure 432798DEST_PATH_IMAGE100
表示与
Figure 830281DEST_PATH_IMAGE101
相对应的匹配信号，其值满足
Figure 824782DEST_PATH_IMAGE102
；
Figure 903596DEST_PATH_IMAGE103
表示对原始信号的 估计。
进一步地，发射机采用窄波束天线，对准接收机。

Claims (10)

1.一种依赖于空间位置的相位域调制方法，基于发射机、接收机和多个信道资源，发射机用于处理和发射原始信号，接收机用于对原始信号进行恢复，信道资源供发射机和接收机使用，其中信道资源包括时域、频域、空域和码域资源；
其特征在于，包括以下步骤：
S1：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；
S2：发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；发射机利用多个信道资源将相位域预编码后信号发送至接收机；
S3：接收机接收相位域预编码后信号，得到相位域初始接收信号，对相位域初始接收信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。
2.根据权利要求1所述的依赖于空间位置的相位域调制方法，其特征在于，S2中，相位域预编码操作包括以下步骤：
S2-1：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 260784DEST_PATH_IMAGE001
，产生高维预编码信号
Figure 646766DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 160924DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 290554DEST_PATH_IMAGE004
表示高维预编码信号的第j维，
Figure 88615DEST_PATH_IMAGE005
，N表示高维预编码信 号的维数，N不超过信道资源的个数；
Figure 645498DEST_PATH_IMAGE006
其中， T表示相位域预编码层数，T≥1，
Figure 381373DEST_PATH_IMAGE007
；
Figure 314694DEST_PATH_IMAGE008
表示第p层相位域预编码支路索 引，
Figure 717993DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 445778DEST_PATH_IMAGE010
表示第p层相位域预编码支路数，
Figure 934528DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 156693DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 148920DEST_PATH_IMAGE013
表示第p层频率增量；
Figure 313185DEST_PATH_IMAGE014
表示第p层相位域预编 码支路中的第
Figure 289231DEST_PATH_IMAGE008
个支路上的预编码信号幅度；
Figure 298776DEST_PATH_IMAGE015
为发射机和接收机事先协定的正常数，其 取值满足
Figure 676667DEST_PATH_IMAGE016
；
S2-2：对原始信号的相位
Figure 746255DEST_PATH_IMAGE017
进行相位域高维映射，得到高维原始相位信号
Figure 458865DEST_PATH_IMAGE018
：
Figure 6521DEST_PATH_IMAGE019
高维原始相位信号的维数为N，其中，
Figure 238919DEST_PATH_IMAGE020
表示高维原始信号的第j维，mod为求余函数；
S2-3：依据高维预编码信号对高维原始相位信号进行处理，得到相位域预编码后信号
Figure 744986DEST_PATH_IMAGE021
：
Figure 430046DEST_PATH_IMAGE022
其中，
Figure 46972DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 133877DEST_PATH_IMAGE024
表示相位域预编码后信号第j维。
3.根据权利要求2所述的依赖于空间位置的相位域调制方法，其特征在于，S3中，相位域匹配操作的具体过程为：
Figure 316507DEST_PATH_IMAGE025
其中，
Figure 488862DEST_PATH_IMAGE026
表示相位域初始接收信号，上标T表示转置；
Figure 643900DEST_PATH_IMAGE027
表示相位域初始接收信号的相位，
Figure 850890DEST_PATH_IMAGE028
表示取相位操作；
Figure 698760DEST_PATH_IMAGE029
表示与
Figure 358412DEST_PATH_IMAGE030
相对应的匹配信号，其值满足
Figure 317141DEST_PATH_IMAGE031
；
Figure 362326DEST_PATH_IMAGE032
表示对原始信号的估计。
4.根据权利要求2所述的依赖于空间位置的相位域调制方法，其特征在于，S2-2中，相位域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 381097DEST_PATH_IMAGE033
；
方法二：
Figure 262466DEST_PATH_IMAGE034
，其中
Figure 24885DEST_PATH_IMAGE035
为第j相位域随机偏置信号，满足
Figure 940889DEST_PATH_IMAGE036
位于方程
Figure 864982DEST_PATH_IMAGE037
的解空间中。
5.根据权利要求1所述的依赖于空间位置的相位域调制方法，其特征在于，发射机采用窄波束天线，对准接收机。
6.一种依赖于空间位置的调制方法，基于发射机、接收机和多个信道资源，发射机用于处理和发射原始信号，接收机用于对所述原始信号进行恢复，信道资源供发射机和接收机使用，其中信道资源包括时域、频域、空域和码域资源；
其特征在于，包括以下步骤：
S1：发射机和接收机进行时间同步，得到同步时间；
S2：发射机对原始信号进行相位域预编码操作，得到相位域预编码后信号；发射机对相位域预编码后信号进行I/Q域预编码操作，得到I/Q域预编码后信号；发射机利用信道资源将I/Q域预编码后信号发送至接收机；
S3：接收机接收I/Q域预编码后信号，得到I/Q域初始接收信号，对I/Q域初始接收信号进行I/Q域匹配操作，得到I/Q域匹配信号；接收机对I/Q域匹配信号进行相位域匹配操作，得到对原始信号的估计。
7.根据权利要求6所述的依赖于空间位置的调制方法，其特征在于，S2中，相位域预编码操作包括以下步骤：
S2-1：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 499226DEST_PATH_IMAGE038
，产生相位域高维预编码信 号
Figure 550490DEST_PATH_IMAGE039
：
Figure 586579DEST_PATH_IMAGE040
其中，
Figure 681574DEST_PATH_IMAGE041
表示相位域高维预编码信号的第j维，
Figure 537535DEST_PATH_IMAGE042
，N表示高维预 编码信号的维数，N不超过信道资源的个数；
Figure 641757DEST_PATH_IMAGE043
其中， T表示相位域预编码层数，T≥1，
Figure 1194DEST_PATH_IMAGE044
；
Figure 781937DEST_PATH_IMAGE045
表示第p层相位域预编码支路索 引，
Figure 125194DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 33107DEST_PATH_IMAGE047
表示第p层相位域预编码支路数，
Figure 778209DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 480586DEST_PATH_IMAGE049
；
Figure 311138DEST_PATH_IMAGE050
表示第p层频率增量；
Figure 757163DEST_PATH_IMAGE051
表示第p层相位域预编码支 路中的第
Figure 838995DEST_PATH_IMAGE045
个支路上的预编码信号幅度；
Figure 712273DEST_PATH_IMAGE052
为发射机和接收机事先协定的正常数，其取值 满足
Figure 30122DEST_PATH_IMAGE053
；
S2-2：对原始信号的相位
Figure 14259DEST_PATH_IMAGE054
进行相位域高维映射，得到高维原始相位信号
Figure 733953DEST_PATH_IMAGE055
：
Figure 778133DEST_PATH_IMAGE056
高维原始相位信号的维数为N，其中，
Figure 583278DEST_PATH_IMAGE057
表示高维原始信号的第j维，mod为求余函 数；
S2-3：依据高维预编码信号对高维原始相位信号进行处理，得到相位域预编码后信号
Figure 354793DEST_PATH_IMAGE058
：
Figure 928994DEST_PATH_IMAGE059
其中，
Figure 144075DEST_PATH_IMAGE060
，
Figure 170937DEST_PATH_IMAGE024
表示相位域预编码后信号第j维；
I/Q域预编码操作包括以下步骤：
S2-4：发射机依据同步时间t，以及到接收机的传输时延
Figure 762455DEST_PATH_IMAGE061
，产生I/Q域高维预编码信 号
Figure 191162DEST_PATH_IMAGE062
：
Figure 311565DEST_PATH_IMAGE063
其中，
Figure 842035DEST_PATH_IMAGE064
表示I/Q域高维预编码信号的第i维，
Figure 971665DEST_PATH_IMAGE065
，M表示高维预 编码信号的维数，
Figure 254878DEST_PATH_IMAGE066
不超过信道资源的个数；
Figure 77341DEST_PATH_IMAGE067
其中，
Figure 78795DEST_PATH_IMAGE068
，L表示I/Q域预编码层数，L≥1；
Figure 12116DEST_PATH_IMAGE069
表示第m层I/Q域预编码支路 索引，
Figure 884257DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 126888DEST_PATH_IMAGE071
表示第m层I/Q域预编码支路数，
Figure 615639DEST_PATH_IMAGE072
，
Figure 87071DEST_PATH_IMAGE073
；
Figure 344877DEST_PATH_IMAGE074
表示第m层频率增量；
S2-5：对相位域预编码后信号
Figure 509142DEST_PATH_IMAGE075
的第j维
Figure 219609DEST_PATH_IMAGE076
进行I/Q域高维映射，得到第j高维信 号
Figure 229154DEST_PATH_IMAGE077
：
Figure 354848DEST_PATH_IMAGE078
第j高维信号的维数为M，
Figure 424435DEST_PATH_IMAGE079
为的第j高维信号
Figure 887778DEST_PATH_IMAGE077
的第k维；
S2-6：依据I/Q域高维预编码信号对第j高维信号进行处理，得到第j个I/Q域预编码后 信号
Figure 435434DEST_PATH_IMAGE080
：
Figure 667832DEST_PATH_IMAGE081
其中，
Figure 908320DEST_PATH_IMAGE082
表示第j个I/Q域预编码后信号的第k维；
发射机将第j个I/Q域预编码后信号组合成I/Q域预编码后信号：
Figure 858959DEST_PATH_IMAGE083
。
8.根据权利要求7所述的依赖于空间位置的调制方法，其特征在于，S3中，I/Q域匹配操作的具体过程为：
Figure 725152DEST_PATH_IMAGE084
Figure 812057DEST_PATH_IMAGE085
其中，
Figure 489026DEST_PATH_IMAGE086
表示I/Q域初始接收信号；
Figure 395802DEST_PATH_IMAGE087
，*表示共轭；
Figure 550840DEST_PATH_IMAGE088
表示I/Q域匹配信号的第i维，最终得到I/Q域匹配信号为：
Figure 757831DEST_PATH_IMAGE089
相位域匹配操作的具体过程为：
Figure 340122DEST_PATH_IMAGE090
其中，
Figure 750506DEST_PATH_IMAGE091
表示与
Figure 709234DEST_PATH_IMAGE092
相对应的匹配信号，其值满足
Figure 770731DEST_PATH_IMAGE093
；
Figure 789503DEST_PATH_IMAGE094
表示对原 始信号的估计。
9.根据权利要求7所述的依赖于空间位置的调制方法，其特征在于，S2-2中，相位域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 670871DEST_PATH_IMAGE033
；
方法二：
Figure 167711DEST_PATH_IMAGE034
，其中
Figure 83715DEST_PATH_IMAGE035
为第j相位域随机偏置信号，满足
Figure 522655DEST_PATH_IMAGE036
位于方程
Figure 156899DEST_PATH_IMAGE037
的解空间中。
10.根据权利要求7所述的依赖于空间位置的调制方法，其特征在于，S2-5中，I/Q域高维映射采用以下方法：
方法一：
Figure 457430DEST_PATH_IMAGE095
；
方法二：
Figure 962361DEST_PATH_IMAGE096
，其中
Figure 322935DEST_PATH_IMAGE097
为第i个I/Q域随机偏置信号，满足
Figure 444475DEST_PATH_IMAGE098
位于方程
Figure 283118DEST_PATH_IMAGE099
的解空间中。
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