[发明专利]基于酉变换预处理的无线信道特征变级量化方法

摘要

本发明公开了一种基于酉变换预处理的无线信道特征变级量化方法，无线通信甲乙双方分别对信道探测的结果进行基于酉变换的预处理，并针对预处理后具有不同的信噪比的各个信号向量，用不同的量化级进行量化，最终把生成的量化比特流作为后续信息调和等无线信道密钥生成步骤的输入。本发明可以有效地提高无线通信甲乙双方信道探测结果的一致性，降低信道探测结果的自相关性，保证通信双方产生高速率、高一致性、低冗余性的量化比特流。该发明用于无线信道密钥生成领域，增强无线通信系统的安全性，可具体应用于安全通信、军事通信等领域，并可扩展至多节点通信场景。

主权项

1.一种基于酉变换预处理的无线信道特征变级量化方法，其特征在于，该方法中，无线通信甲乙双方首先分别对探测到的信道特征按照时间空间和频率的自相关性组合成样本，再将相邻样本按频率、天线、时间顺序组成信道特征样本矩阵，进行基于酉变换预处理的变级量化；其中，对每个信道特征样本矩阵的基于酉变换预处理的变级量化包括以下步骤：1)无线通信甲乙双方约定使用的酉变换矩阵类型，分别计算各自的酉变换矩阵；2)无线通信甲乙双方分别将各自的酉变换矩阵与其信道特征样本矩阵相乘，得到各自的变换域信号矩阵；3)无线通信甲乙双方分别对各自的变换域信号矩阵按照方差进行重排，并根据用户对量化比特流的误比特率要求，截取变换域信号矩阵的部分向量构成各自的选用信号矩阵；变换域信号矩阵的重排方法为：无线通信甲乙双方分别计算各自变换域矩阵所有行向量的方差，按照方差从上到下递减的顺序调整行向量的排列，选用信号矩阵的构成方法为：根据误比特率要求，无线通信甲乙双方协商设定方差阈值，将重排后的变换域矩阵中方差大于或等于所述方差阈值的所有行向量，按照方差从上到下递减的顺序依次排列组成选用信号矩阵4)无线通信甲乙双方分别针对各自的变换域信号矩阵，查询量化级与信噪比的先验信息表得到量化级向量；按照如下方法得到量化级向量：无线通信甲乙双方分别将所述选用信号矩阵中各个行向量的方差除以噪声功率，再与所述先验信息表对照，查询到各个行向量的量化级，将所述各个行向量的量化级按照从上到下递减的顺序依次排列组合构成量化级向量；5)无线通信甲乙双方分别根据量化级向量对各自的选用信号矩阵采用变级量化得到量化比特流，变级量化方法为：无线通信甲乙双方依次对选用信号矩阵的每一个行向量按照量化级向量来量化，再将量化结果按量化的先后顺序连接作为量化比特流。