本發(fā)明屬于保密通信領(lǐng)域，涉及通信釋放干擾和抵消干擾技術(shù)，具體涉及一種適用于時(shí)分雙工(TDD)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(hào)傳播的信道中可能會(huì)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(duì)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(hào)，從而在物理層上阻斷竊聽者獲取信息。干擾信號(hào)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(hào)，因而可以從接收信號(hào)中將其消除，從而恢復(fù)出目標(biāo)信號(hào)。該方法不需要采用密匙加密的手段，因而不會(huì)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)明提供一種適用于時(shí)分雙工(TDD)通信系統(tǒng)的釋放干擾和抵消干擾的方法及其裝置。該方法可應(yīng)用于無(wú)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(wú)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(hào)中的干擾信號(hào)消除，并恢復(fù)出發(fā)送的信息。

本發(fā)明的原理是：在TDD通信系統(tǒng)中，當(dāng)通信建立后，在某個(gè)分配的時(shí)隙上，通信節(jié)點(diǎn)1發(fā)射信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)2在該信道上接收該信號(hào)，并同時(shí)在該時(shí)隙上釋放干擾信號(hào)。由于通信節(jié)點(diǎn)2已知其發(fā)射的干擾信號(hào)，因而可以將接收信號(hào)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釋放干擾和干擾消除，通信節(jié)點(diǎn)2在某個(gè)時(shí)隙上的上發(fā)射信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)1在該時(shí)隙上接收該信號(hào)，并同時(shí)在該時(shí)隙上釋放干擾信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)1將接收信號(hào)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TDD通信系統(tǒng)釋放干擾和干擾消除的方法。通信節(jié)點(diǎn)1的信號(hào)發(fā)射器在分配給它的發(fā)射時(shí)隙發(fā)射信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)2在該時(shí)隙上接收信號(hào)，并且同時(shí)將其干擾生成單元產(chǎn)生的干擾信號(hào)釋放在該時(shí)隙上，干擾信號(hào)生成單元將其生成的干擾信號(hào)傳送至干擾消除單元，干擾消除單元將干擾信號(hào)從接收到的信號(hào)中消除。干擾消除的方法是從干擾生成單元饋入一路干擾信號(hào)，傳遞給干擾消除單元，干擾消除單元利用干擾信號(hào)已知這一條件，對(duì)接收信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行模擬域和數(shù)字域的多級(jí)抵消，從而盡可能干凈地消除干擾信號(hào)。

針對(duì)上述干擾釋放與干擾消除方法，進(jìn)一步地，干擾信號(hào)生成器生成的信號(hào)為限帶信號(hào)，其頻率范圍與其接收信號(hào)的頻率相同。信號(hào)在發(fā)送與接收時(shí)隙上的成分示意圖如圖2所示，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的干擾信號(hào)頻率與其需要接收的信號(hào)頻率相同，時(shí)間上與接收時(shí)隙對(duì)齊。干擾信號(hào)的生成方法可以采用隨機(jī)數(shù)生成算法生成基帶信號(hào)，并將其調(diào)制到期望干擾的信道頻率上。也可以采集某些器件內(nèi)部的熱噪聲，并進(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(duì)上述釋放干擾和消除干擾的方法，可以從TDD系統(tǒng)接收時(shí)隙開始時(shí)，干擾信號(hào)釋放到信道中，到該時(shí)隙結(jié)束時(shí)，停止將干擾信號(hào)釋放到信道中。此外，還可以根據(jù)需要，只對(duì)發(fā)送來的信號(hào)中部分關(guān)鍵 的時(shí)頻資源塊釋放干擾，比如干擾控制信息。

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，與傳統(tǒng)的信息加密方法完全不同，是由接收機(jī)向信道中釋放干擾，該干擾信號(hào)可以完全隨機(jī)，因而可以保證在接收機(jī)附近的一定范圍內(nèi)不被竊聽者破譯。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，如果竊聽者獲得了破譯需要的密匙等信息就可以破譯發(fā)射信息。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的TDD保密通信系統(tǒng)接收節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的發(fā)送與接收時(shí)隙上的信號(hào)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)。