[发明专利]一种安全通信方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种安全通信方法及装置。

【背景技术】

随着无线通信技术的日益发展，无线通信系统的使用率也越来越高。其中，多天线系统为无线通信系统中比较常用的系统之一。为防止多天线系统的发送端和接收端在发送信息过程中被被动偷听，往往通过在物理层安全领域对该信息进行加密，常用的加密方法有引入人工噪声技术、分集防偷听技术、物理层密钥产生技术和波束成形技术等。虽然目前对于多天线系统中的防被动偷听技术已经得到广泛的研究，但是对于多天线系统中的防主动偷听技术研究的较少。主动偷听是指在信道估计阶段，主动偷听者在合法接收方向合法发送方发送导频信号的同时，向合法发送方发送同样的导频信号，干扰合法发送方使其将偷听信道视为合法信道的过程。主动偷听会使合法发送方在发送信息的过程中方向偏向主动给偷听者，从而导致合法通信的质量下降以及发送信息的泄露。

目前，通常是通过将导频信号设计为相移键控码，然后根据接收信号的相位偏差判断是否存在主动偷听；或者，基于上行信道估计和下行信道估计过程中信号能量的差异，判断是否存在主动偷听；或者，通过将导频信号的部分被随机信号替代，然后利用MDL(minimum div length，最小描述长度)算法判断是否存在主动偷听。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有技术中仅公开了主动偷听是否存在的判断方法，对于存在主动偷听行为时，合法通信双方的如何决策并未涉及，同时在信息发送时还需对原始的导频信号结构进行改造，操作繁琐且影响通信质量。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种安全通信方法和装置，用以解决现有技术针对主动偷听判断需要进行导频信号改造以及缺乏判断后决策的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种安全通信方法，包括：

接收导频信号，对所述导频信号进行信道估计得到第一信道信息；

接收随机信号，对所述随机信号进行信道估计得到第二信道信息；

将所述第二信道信息与第一信道信息进行做差后得到比较值，并将所述比较值与预设门限值进行比较；

若所述比较值小于所述门限值，则合并所述导频信号和随机信号，并对合并后信号进行信道估计得到第三信道信息，然后将第三信道信息作为合法信道信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若所述比较值大于或等于所述门限值，则将第一信道信息进行滤波处理。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述导频信号进行信道估计得到第一信道信息，具体为：

基于最小二乘准则对所述导频信号进行信道估计以得到第一信道信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述随机信号进行信道估计得到第二信道信息，具体为：

基于迭代最小二乘算法对所述随机信号进行信道估计以得到第二信道信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，将所述第二信道信息与第一信道信息进行做差后得到比较值，具体为：

对所述第二信道信息与第一信道信息进行做差后，以得到的差值的二范数为比较值。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对合并后信号进行信道估计得到第三信道信息，具体为：

基于最小二乘准则对合并后信号进行信道估计以得到第三信道信息。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例提供的一种安全通信方法，通过接收导频信号和随机信号得到第一信道信息和第二信道信息，二者做差后与预设门限值进行比较，若做差结果小于所述门限值，则合并所述导频信号和随机信号，并对合并后信号进行信道估计得到第三信道信息，然后将第三信道信息作为合法信道信息。与目前多天线系统在判断通信过程中是否存在主动偷听行为时，通常是通过对原始的导频信号进行改造相比，本发明通过在原始的导频信号之后跟随随机信号的方式，在对导频信号和随机信号进行信道估计后基于预设算法对是否存在主动偷听行为，还可以根据主动偷听行为的判断结果做出对应的处理决策，判断过程无需改变原始导频信号，降低了判断过程多通信质量的影响，提升了对主动偷听行为判断的准确性以及合法通信的安全性。

另一方面，本发明实施例提供了一种安全通信装置，所述装置包括：

第一估计模块，用于接收导频信号，对所述导频信号进行信道估计得到第一信道信息；