本發(fā)明涉及無線內(nèi)生安全，尤其涉及一種防竊聽的通信方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、無線通信由于其具有廣播特性，能夠讓合法用戶隨時隨地接收信號，但也會讓潛在的竊聽者更容易對信號進(jìn)行截獲與竊取。基于香農(nóng)的研究，當(dāng)滿足密鑰熵不小于明文熵，且采用“一次一密”時才能實現(xiàn)完美加密。實現(xiàn)完美加密是無線通信防竊聽的主要挑戰(zhàn)。

2、如今的無線通信防竊聽方案中采用量子密鑰分發(fā)的方案，但是使用物理信道信息生成密鑰的方案會受到自然環(huán)境中信道變化速率慢的影響，導(dǎo)致不能保證合法用戶的通信速率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種防竊聽的通信方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能保證合法用戶的通信速率的缺陷，實現(xiàn)在防竊聽的同時保證合法用戶的通信速率。

2、本發(fā)明提供一種防竊聽的通信方法，包括：

3、基于接收的合法終端發(fā)送的srs測量信號進(jìn)行信道估計，得到rb級信道估計值；

4、基于所述rb級信道估計值，確定所述合法終端的來波方向；

5、基于所述合法終端的來波方向，對向所述合法終端傳輸?shù)南滦衟dsch信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形，隨機(jī)波束賦形后的所述下行pdsch信號包含對所述合法終端透明和對非法終端不透明的人工噪聲。

6、在一些實施例中，所述基于所述合法終端的來波方向，對向所述合法終端傳輸?shù)南滦衟dsch信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形，包括：

7、基于所述合法終端的來波方向，計算波束賦形中的信號賦形因子和噪聲賦形因子；

8、根據(jù)所述信號賦形因子和所述噪聲賦形因子，對向所述合法終端傳輸?shù)南滦衟dsch信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形；

9、其中，所述信號賦形因子是一組用于對所述下行pdsch信號進(jìn)行賦形的乘性因子，所述噪聲賦形因子是一組用于對所述下行pdsch信號進(jìn)行賦形的加性因子。

10、在一些實施例中，所述基于所述合法終端的來波方向，計算波束賦形中的信號賦形因子和噪聲賦形因子，包括：

11、根據(jù)所述合法終端的來波方向，生成所述信號賦形因子和陣列因子；

12、根據(jù)所述陣列因子，在來波方向的變化范圍內(nèi)，選取零點為噪聲角度；

13、根據(jù)所述噪聲角度，生成所述噪聲賦形因子。

14、在一些實施例中，所述基于所述rb級信道估計值，確定所述合法終端的來波方向，包括：

15、計算所述rb級信道估計值的協(xié)方差矩陣；

16、對所述rb級信道估計值的協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征值分解，得到噪聲子空間；

17、根據(jù)所述噪聲子空間，利用music算法計算譜函數(shù)；

18、將所述譜函數(shù)的峰值對應(yīng)的來波方向，確定為所述合法終端的來波方向。

19、在一些實施例中，所述基于接收的合法終端發(fā)送的srs測量信號進(jìn)行信道估計，得到rb級信道估計值，包括：

20、基于ls算法，對srs本地序列和所述srs測量信號進(jìn)行計算，得到頻域ls信道估計值；

21、對所述頻域ls信道估計值進(jìn)行idft變換，得到所述時域cir；

22、基于所述時域cir，得到所述rb級信道估計值。

23、在一些實施例中，所述基于所述時域cir，得到所述rb級信道估計值，包括：

24、確定信號窗口和噪聲窗口；

25、在所述噪聲窗口內(nèi)，基于所述時域cir，計算噪聲平均功率；

26、根據(jù)所述噪聲平均功率，確定所述信號窗口的采樣門限；

27、在所述信號窗口內(nèi)，基于所述時域cir和所述信號窗口的采樣門限進(jìn)行采樣，獲取采樣結(jié)果；

28、對所述采樣結(jié)果進(jìn)行dft變換，得到所述rb級信道估計值。

29、本發(fā)明還提供一種防竊聽的通信裝置，包括：

30、信道估計模塊，用于基于接收的合法終端發(fā)送的srs測量信號進(jìn)行信道估計，得到rb級信道估計值；

31、確定模塊，用于基于所述rb級信道估計值，確定合法終端的來波方向；

32、波束賦形模塊，用于基于所述合法終端的來波方向，對向所述合法終端傳輸?shù)南滦衟dsch信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形，隨機(jī)波束賦形后的所述下行pdsch信號包含對所述合法終端透明和對非法終端不透明的人工噪聲。

33、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如上述任一種所述防竊聽的通信方法。

34、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一種所述防竊聽的通信方法。

35、本發(fā)明還提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一種所述防竊聽的通信方法。

36、本發(fā)明提供的防竊聽的通信方法及裝置，首先，通過基于接收的合法終端發(fā)送的srs測量信號進(jìn)行信道估計，得到rb級信道估計值，減少了信道估計值的數(shù)據(jù)個數(shù)；隨后，基于rb級信道估計值，確定合法終端的來波方向，大大的減少算法的運算量，加快算法處理速度，節(jié)約硬件資源；最后，利用配置干擾噪聲的技術(shù)手段，基于合法終端的來波方向?qū)ο蚝戏ńK端傳輸?shù)南滦衟dsch信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形，以制造對合法終端透明和對非法終端不透明的人工噪聲，降低竊聽者的接收信噪比，人工噪聲不影響合法用戶的接收信道，不受自然環(huán)境中信道變化速率慢的影響，即不會對合法用戶的通信速率產(chǎn)生影響，實現(xiàn)在防竊聽的同時保證合法用戶的通信速率。

技術(shù)特征：

1.一種防竊聽的通信方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊聽的通信方法，其特征在于，所述基于所述合法終端的來波方向，對向所述合法終端傳輸?shù)南滦衟dsch信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防竊聽的通信方法，其特征在于，所述基于所述合法終端的來波方向，計算波束賦形中的信號賦形因子和噪聲賦形因子，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊聽的通信方法，其特征在于，所述基于所述rb級信道估計值，確定所述合法終端的來波方向，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于接收的合法終端發(fā)送的srs測量信號進(jìn)行信道估計，得到rb級信道估計值，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述時域cir，得到所述rb級信道估計值，包括：

7.一種防竊聽的通信裝置，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述防竊聽的通信方法。

9.一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述防竊聽的通信方法。

10.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述防竊聽的通信方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種防竊聽的通信方法及裝置，涉及無線內(nèi)生安全技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括：基于接收的合法終端發(fā)送的SRS測量信號進(jìn)行信道估計，得到RB級信道估計值；基于RB級信道估計值，確定合法終端的來波方向；基于合法終端的來波方向，對向合法終端傳輸?shù)南滦蠵DSCH信號進(jìn)行隨機(jī)波束賦形，隨機(jī)波束賦形后的下行PDSCH信號包含對合法終端透明和對非法終端不透明的人工噪聲。本發(fā)明實現(xiàn)在防竊聽的同時保證合法用戶的通信速率。

技術(shù)研發(fā)人員：高曉兵,華浩江,申旻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紫金山實驗室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9