[发明专利]一种信道训练过程中窃听导频的检测方法与装置

说明书

本发明公开了一种信道训练过程中窃听导频的检测方法，其特征在于，包括：设置通信协议；根据所述通信协议发射和接收导频；根据各个时隙接收的导频分别进行信道反向估计结果的计算，得到信道反向估计结果；根据所述信道反向估计结果估计合法用户的信道、非法用户的上行通信信道和非法用户的下行通信信道。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种信道训练过程中窃听导频的检测方法与装置。

背景技术

物理层安全作为新兴的通信安全技术利用物理信道的唯一性和互易性，来实现信息加密，产生密码，辨识合法用户，但仍处于最初的研究阶段，一些关键问题还没有得到妥善解决，其中之一就包括通信信道容易被窃听。

协作干扰和编码技术在一定程度上增加了系统通信的安全性，使得窃听者无法接收到完全的信息，但该方法只是理论研究，无法在现实复杂的通信环境中应用；其他技术多针对MISO系统存在导频上行训练过程的窃听，而MIMO系统可能存在导频上行训练过程存在窃听、导频下行训练过程存在窃听、以及导频上行与下行训练过程同时存在窃听的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种可实际应用于现实复杂环境中且不论上行训练过程存在非法用户、下行训练过程存在非法用户还是上行下行训练过程同时存在非法用户，都可以估计出合法用户信道的信道训练过程中窃听导频的检测方法与装置。

基于上述目的，本发明提供了一种信道训练过程中窃听导频的检测方法，包括：

设置通信协议；

根据所述通信协议发射和接收导频；

根据各个时隙接收的导频分别进行信道反向估计结果的计算，得到信道反向估计结果；

根据所述信道反向估计结果估计合法用户的信道、非法用户的上行通信信道和非法用户的下行通信信道。

在一些实施方式中，所述通信协议具体包括：第一时隙、第二时隙和第三时隙三个连续时隙。

在一些实施方式中，所述根据所述通信协议发射和接收导频的过程具体包括：

第一时隙合法用户发射导频，主用户和辅助用户接收导频；第二时隙主用户发射导频，合法用户和辅助用户接收导频；第三时隙辅助户发射导频，主用户与合法用户接收导频。

在一些实施方式中，所述第一时隙的信道反向估计结果的计算表达式包括：

表达式一：

表达式二：

其中，Y_ba、Y_bc表示根据第一时隙接收的导频计算的信道反向估计结果；表示合法用户与辅助用户的信道增益，表示为非法用户的信道增益；h_ab、h_bc分别表示主用户与合法用户之间、合法用户与辅助用户之间的信道；h_ea、h_ec分别表示主用户、辅助用户与非法用户之间的信道；V_i分别表示噪声；x₁表示为在第一时隙下的导频信号；H₀表示没有非法用户发射欺诈导频的情况下的信道估计；H₁表示有非法用户发射欺诈导频的情况下的信道估计。

根据信道对称性，h_ab＝h_ba、h_bc＝h_cb。

在一些实施方式中，所述第二时隙的信道反向估计结果的计算表达式包括：

表达式三：

表达式四：