[发明专利]无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法

权利要求书

1.无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，信道估计：通信双方对接收到的信号进行计算，得到信道冲激响应估计值；

步骤S2，密钥协商：通信双方以信道冲激响应估计值作为初始密钥向量对，并经过以下三个步骤生成最终的密钥：

(1)对得到的信道冲激响应估计值进行幅值归一化处理；

(2)选取幅度阈值，对初始密钥向量对中每对数据点进行判断，当数据点的幅值小于等于幅度阈值时，从初始密钥向量对中舍弃这些数据点；

(3)定义相位保护带区域和量化区域，依据每对数据点的幅值和相位信息确定该数据点落入哪一个区域，若是落入相位保护带区域则舍弃这些数据点，若是落入量化区域，则对数据点进行量化生成最终的密钥；

步骤S3，密钥验证：比较通信双方生成的最终密钥对，只有当密钥对中每对数据点落入同一量化区域，则判断是一致密钥对；否则，判为不一致密钥对。

2.根据权利要求1所述的无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，步骤S1中，对接收到的信号采用最小二乘法对信道频率响应进行估计，再进行IDFT，得到信道冲激响应估计值。

3.根据权利要求1所述的无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，归一化处理采用min-max标准化方法。

4.根据权利要求1所述的无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，量化区域的定义为：首先根据量化级数M将单位圆M等分，每一部分再作角度平分线，以角平分线与半径为幅度阈值的圆的交点为顶点，分别向两侧张开角度，与单位圆分别交于两点，该区域即为量化区域；

相位保护带区域为相位区域中除去量化区域后的区域，相位区域，即单位圆内去除以幅度阈值为半径的圆的区域。

5.根据权利要求1所述的无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，假设R为一冲激响应估计值的幅值，θ为幅值为R时的量化临界角度，当相位值小于θ时，则落入量化区域，当相位值大于θ时，则落入相位保护带区域；

对于量化级数为M，幅值为R的冲激响应估计值，能够落入量化区域的相位取值范围为(不同的k代表不同的量化区域)。

6.根据权利要求1所述的无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，当信道冲激响应估计值的模较小时，相位保护带较大；而当估计值逐渐增大时，相位保护带相应变小。

7.根据权利要求1所述的无线通信基于角度可调相位保护带的密钥生成方法，其特征是，根据密钥向量对中每个数据点落入的量化区域，采用格雷码编码进行量化，得到最终的密钥。