[发明专利]一种可对抗无穷多窃听天线和合作窃听的高安全通信方法

权利要求书

1.一种可对抗无穷多窃听天线和合作窃听的高安全通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)发送方将待发送数据帧的比特划分为随机部分与非随机部分，随机部分由随机比特组成，非随机部分由非随机比特组成；在随机部分中按比例取出随机比特作为密钥比特，剩下的随机比特与非随机比特一起与密钥比特进行异或，异或结果为加密比特；

2)发送方将密钥比特映射为密钥符号，密钥符号对应于接收方所有可能的激活子信道组合中选择一个组合作为发送预编码的选择基准；

3)发送方对下行信道状态进行奇异值分解得到右奇异矩阵，将去掉全零列后的右奇异矩阵作为备选的预编码向量空间，按照所述发送预编码的选择基准在备选的预编码向量空间选择发送预编码；同时将奇异值分解得到的左奇异矩阵发送至接收方；利用发送预编码调制加密比特得到调制符号流并发送；

4)接收方利用接收到的左奇异矩阵处理接收信号得到接收向量，并通过测量每条子信道的信号强度估计发送预编码的选择基准，再通过逆映射得到观测密钥符号和观测密钥比特；

5)接收方根据观测到的发送预编码的选择基准中非零元素对应的子信道来解调接收到的调制符号并得到观测加密比特；

6)接收方将观察密钥比特异或观测加密比特得到数据帧中除去密钥比特的所有随机比特与非随机比特的观测结果，再根据观测密钥比特和数据帧中除去密钥比特的所有随机比特与非随机比特的观测结果恢复出数据帧的随机部分和非随机部分，最终恢复数据帧。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中在随机部分中按比例取出随机比特的比例为数据帧总长度的1/(N+1)，N为发送方传输数据时的调制符号流数，1≤N≤N_B-1，N_B为接收方的接收天线数量。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，在进行异或之前，将数据帧中除去密钥比特的所有随机比特与非随机比特分为N份，其中每份有M_S位比特，M_S＝log₂M，M_S为通信所用的调制方式的星座信号阶数，M为采用的调制方式的星座的总数。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤3)中发送方根据来自接收方的导频序列进行上行信道状态估计，再根据得到上行信道状态得到下行信道状态，再对下行信道状态进行奇异值分解。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述随机部分为待发送数据帧的数据内容，所述非随机部分包括待发送数据帧的帧头和帧尾。