[發明專利]無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法

在審

• 申請號: 201810418355.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108718234A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 侯曉赟;唐齊天;凌捷;張永偉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟S1，信道估計：通信雙方對接收到的信號進行計算，得到信道沖激響應估計值；

步驟S2，密鑰協商：通信雙方以信道沖激響應估計值作為初始密鑰向量對，并經過以下三個步驟生成最終的密鑰：

(1)對得到的信道沖激響應估計值進行幅值歸一化處理；

(2)選取幅度閾值，對初始密鑰向量對中每對數據點進行判斷，當數據點的幅值小于等于幅度閾值時，從初始密鑰向量對中舍棄這些數據點；

(3)定義相位保護帶區域和量化區域，依據每對數據點的幅值和相位信息確定該數據點落入哪一個區域，若是落入相位保護帶區域則舍棄這些數據點，若是落入量化區域，則對數據點進行量化生成最終的密鑰；

步驟S3，密鑰驗證：比較通信雙方生成的最終密鑰對，只有當密鑰對中每對數據點落入同一量化區域，則判斷是一致密鑰對；否則，判為不一致密鑰對。

2.根據權利要求1所述的無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，步驟S1中，對接收到的信號采用最小二乘法對信道頻率響應進行估計，再進行IDFT，得到信道沖激響應估計值。

3.根據權利要求1所述的無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，歸一化處理采用min-max標準化方法。

4.根據權利要求1所述的無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，量化區域的定義為：首先根據量化級數M將單位圓M等分，每一部分再作角度平分線，以角平分線與半徑為幅度閾值的圓的交點為頂點，分別向兩側張開角度，與單位圓分別交于兩點，該區域即為量化區域；

相位保護帶區域為相位區域中除去量化區域后的區域，相位區域，即單位圓內去除以幅度閾值為半徑的圓的區域。

5.根據權利要求1所述的無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，假設R為一沖激響應估計值的幅值，θ為幅值為R時的量化臨界角度，當相位值小于θ時，則落入量化區域，當相位值大于θ時，則落入相位保護帶區域；

對于量化級數為M，幅值為R的沖激響應估計值，能夠落入量化區域的相位取值范圍為(不同的k代表不同的量化區域)。

6.根據權利要求1所述的無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，當信道沖激響應估計值的模較小時，相位保護帶較大；而當估計值逐漸增大時，相位保護帶相應變小。

7.根據權利要求1所述的無線通信基于角度可調相位保護帶的密鑰生成方法，其特征是，根據密鑰向量對中每個數據點落入的量化區域，采用格雷碼編碼進行量化，得到最終的密鑰。