[发明专利]一种基于无线信道特征仿真的混合密钥系统及方法

权利要求书

1.一种基于无线信道特征仿真的混合密钥系统，包括信道测量值模块，其特征在于：所述无线信道仿真测量值模块的输出端连接有量化比特序列模块，所述量化比特序列模块的输出端连接有协商后密匙序列模块，所述协商后密匙序列模块的输出端连接有最终密匙序列模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线信道特征仿真的混合密钥系统，其特征在于：所述计算机仿真模拟生成RSSI，且RSSI值小于0大于-50dBm，多次测量取平均值，对数路径损耗模型：

P_l(d)(dB)＝P_l(do)+10nlg(d/do)+X_σ

根据对数路径损耗模型转换为RSSI值：

RSSI(d)＝RSSI(do)-10nlg(d/do)+X_σ

结合环境因素，X_σ为标识标准偏差σ的一个正太随机变量，σ的取值在3到14.1dB之间变化，RSSI(do)表示近距离时的路径损耗，RSSI(do)取值为1m，取值为41.5Db，RSSI(d)表示通信双方距离为d的RSS值，在静止情况下RSS波动较小，将d的取值范围设置为一个动态变化的值，波动的半径为1m，通信双方的波动半径相同，使用Matlab进行仿真，Simulink模型获取实时仿真输出，取得通信双方信道特征序列。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线信道特征仿真的混合密钥系统，其特征在于：两个所述无线信道仿真测量值模块组成信道测量仿真系统，两个所述量化比特序列模块组成量化系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线信道特征仿真的混合密钥系统，其特征在于：两个所述协商后密匙序列模块组成密钥协商系统，两个所述最终密匙序列模块组成保密增强系统。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线信道特征仿真的混合密钥的方法，其特征在于：所述量化比特序列模块对提取到的特征值使用改进的双门限量化算法量化，该算法的详细过程如下：

(1)发送方和接收方将提取到的信道特征值分块，且每块长度为j，j为可调参数；

(2)分别计算每块的上门限和下门限，门限由以下公式确定：

μ^u和σ^u分别代表第i块信道特征值的均值和标准差，是可调节的参数，将设为：

(3)将每一个信道特征值Q^u(·)根据量化器转化为二进制比特串，当信道特征值大于时，量化为1，小于时，量化为0，处于间隔时，特征值被删除，量化器Q^u(·)为:

u代表合法通信方，u为A时，代表发送方，其量化器为Q^A(·)；u为B时，代表接收方，其量化器为Q^B(·)；

(4)当发送方和接收方互相发送要删除的特征值的位置索引信息，量化结果为e的信道特征值的位置索引，只有合法通信双方结果均不为e的特征值才能参与量化，其余特征值将被删除。