本發(fā)明屬于保密通信領(lǐng)域,涉及通信加擾和解擾技術(shù),具體涉及一種適用于FDD通信系統(tǒng)的保密技術(shù),該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物理層的保密通信,防止通信信道中的信息被竊聽者獲取。
背景技術(shù):
通信系統(tǒng)在信號傳播的信道中可能會受到竊聽者的監(jiān)聽,導(dǎo)致信息的泄露。為實(shí)現(xiàn)信息的安全通信,通信系統(tǒng)通常采用保密技術(shù)。傳統(tǒng)的保密通信系統(tǒng)在發(fā)射端對信息做加密處理,在接收端進(jìn)行解密恢復(fù)出原始信息。由于密匙或密碼存在被盜取或破譯的風(fēng)險(xiǎn),因而傳統(tǒng)的加密方法仍可能存在信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明提出的方法在信道中加入干擾信號,從而在物理層上阻斷竊聽者獲取信息。干擾信號由接收機(jī)釋放到信道中,由于接收機(jī)自身已知其釋放的干擾信號,因而可以從接收信號中將其消除,從而恢復(fù)出目標(biāo)信號。該方法不需要采用密匙加密的手段,因而不會存在因密匙被破譯而使得信息泄露的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決信息在信道中安全傳輸而不被竊聽的問題,本發(fā)明提供一種適用于頻分雙工(FDD)通信系統(tǒng)的加擾和解擾方法及其裝置。該方法可應(yīng)用于無線通信和有線通信系統(tǒng),通過在接收端在信道中釋放干擾,使得通信信道中的信息受到干擾污染,而無法被竊聽者正確解調(diào)。而接收機(jī)由于已知其自身釋放的干擾,可以將接收信號中的干擾信號消除,并恢復(fù)出發(fā)送的信息。
本發(fā)明的原理是:在FDD通信系統(tǒng)中,當(dāng)通信建立后,在中心頻率為f1的信道上,通信節(jié)點(diǎn)1發(fā)射信號,通信節(jié)點(diǎn)2在該信道上接收該信號,并同時(shí)在該信道上釋放干擾信號。由于通信節(jié)點(diǎn)2已知其發(fā)射的干擾信號,因而可以將接收信號中的干擾消除,然后恢復(fù)出發(fā)射端信息。相似地,通信節(jié)點(diǎn)2向通信節(jié)點(diǎn)1傳輸信息的過程也可以使用該方法加擾和解擾,通信節(jié)點(diǎn)2在中心頻率為f2的信道上發(fā)射信號,通信節(jié)點(diǎn)1在該信道上接收該信號,并同時(shí)在該信道上釋放干擾信號。通信節(jié)點(diǎn)1將接收信號中的干擾消除,然后恢復(fù)出發(fā)射端信息。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供一種FDD通信系統(tǒng)加擾和解擾的方法。通信節(jié)點(diǎn)1的信號發(fā)射器在中心頻率 為f1的信道上發(fā)射信號,通信節(jié)點(diǎn)2在該信道上接收信號,并且同時(shí)將其干擾生成器產(chǎn)生的干擾信號釋放在f1信道上,干擾信號生成器將其生成的干擾信號傳送至干擾消除器,干擾消除器將干擾信號從接收到的信號中消除。干擾消除的方法可以首先將干擾信號進(jìn)行調(diào)幅和調(diào)相,使其與接收信號中包含的干擾信號等幅反相,然后再與接收信號合并即可消除掉干擾信號。干擾消除后可以對接收信號進(jìn)行解調(diào),恢復(fù)出信息。相似地,通信節(jié)點(diǎn)1也可以采用該加擾和解擾方法,即在其接收信息的信道f2上釋放干擾,并對接收信號進(jìn)行干擾消除和解調(diào)。
針對上述加擾和解擾方法,進(jìn)一步地,干擾信號生成器生成的信號為限帶信號,其頻率范圍與其接收信號的信道頻率相同,以避免對其它頻率的信道產(chǎn)生干擾。信號頻率示意圖如圖2所示,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的干擾信號頻率與其需要接收的信號頻率相同。干擾信號的生成方法可以采用隨機(jī)數(shù)生成算法生成基帶信號,并將其調(diào)制到期望干擾的信道頻率上。也可以對電路中的熱噪聲進(jìn)行放大,如功率放大器輸出的熱噪聲進(jìn)行放大,并通過濾波的方式使其頻率范圍與期望干擾的信道頻率范圍一致。
針對上述加擾和解擾方法,進(jìn)一步地,從FDD系統(tǒng)通信開始時(shí),干擾信號釋放到信道中,到通信結(jié)束時(shí),停止將干擾信號釋放到信道中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的保密通信方法,由接收機(jī)向信道中釋放干擾,該干擾信號可以完全隨機(jī),因而不存在被竊聽者破譯的可能。而傳統(tǒng)的信息加密過程在發(fā)射端進(jìn)行加密,接收端進(jìn)行解密,如果竊聽者獲得了解密需要的密匙等信息可以恢復(fù)出發(fā)射信息。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的FDD保密通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明的信號頻率示意圖。
需要注意的是,公布實(shí)施例的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi),各種替換和修改都是可能的。因此,本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開的內(nèi)容,本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。