一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法与流程

技术特征：

1.一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)合法用户发射长度为N的随机BPSK序列；

2)基站对接收信号进行分析，检测本阶段是否存在窃听者攻击，若不存在攻击，则迭代检测BPSK序列；若存在攻击，则使用盲信号分离算法检测BPSK信号与攻击信号；

3)不存在攻击时，将检测BPSK序列视为导频，采用LS算法进行信道估计；存在攻击时，基站根据攻击信号的星座分布判断窃听者攻击类型，若攻击信号可解调与重建，则视为随机数据攻击，采用两路检测信号联合估计并识别合法信道与窃听信道，当攻击信号为BPSK序列时，根据最大概率准则识别合法信道；若攻击信号不可解调，则视为噪声攻击，采用MMSE算法进行信道估计。

2.根据权利要求1所述的一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，所述的步骤1)中在合法用户发送BPSK序列阶段，若窃听者未发动攻击，则基站的接收信号为：

y(m)＝h_Bx_b(m)+v(m)

其中，m为随机BPSK序列中符号序号，m＝1,2,...,N；h_B为合法用户信道向量，N_t为基站BS的天线数；x_b(m)为第m个随机BPSK符号，x_b(m)∈{-1,+1}，v(m)为均值为0，方差为的加性高斯噪声向量；

若窃听者发动攻击，则基站的接收信号为：

$y\left(m\right)=h_B{x}_b\left(m\right)+\sqrt{P_E}{h}_E{x}_e\left(m\right)+v\left(m\right)$

其中，h_E为窃听信道向量；x_e(m)为第m个窃听者干扰信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，所述步骤2)中基站端采用基于信号子空间维度的方法检测是否存在窃听者攻击，具体如下：

首先，计算接收信号y(m)的相关矩阵，

其次，采用MDL准则计算相关矩阵的秩r_s，如果r_s＝1，则未发生攻击，若r_s＞1，则存在攻击。

4.根据权利要求3所述的一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，所述步骤2)中若检测到BPSK传输阶段未发生攻击，则对接收BPSK序列迭代地进行线性检测，迭代检测的具体步骤如下：

2.1)根据导频序列估计信道检测BPSK序列

2.2)视检测BPSK序列为额外导频，更新导频序列

2.3)采用更新的导频xⁱ⁺¹重新估计信道，

2.4)根据估计信道重新检测BPSK序列，

2.5)若则否则，i＝i+1，跳转至第2步。

5.根据权利要求4所述的一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，所述步骤2)中基站检测结果为受到窃听者攻击，则采用JADE算法对接收信号进行盲信号分离。

6.根据权利要求1所述的一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，所述步骤3)中若窃听者发动随机数据攻击且干扰数据也为BPSK序列，根据最大概率准则识别合法信道，判别准则如下：

${\hat{h}}_B=\arg \underset{h={\hat{h}}_{B^{\′}},{\hat{h}}_{E^{\′}}}{min}{h}^H{R}_B^{-1}h$

其中：为分离出的两信道，R_B为合法信道的二阶协方差矩阵。

7.根据权利要求6所述的一种基于随机BPSK序列辅助的自适应抗导频欺骗攻击信道估计方法，其特征在于，所述步骤3)中若窃听者发动噪声攻击，基站联合BPSK检测序列与导频序列x_p，采用MMSE估计信道。MMSE算子如下：

其中，则此时估计信道为