[发明专利]用于检测信号变化的最早接收的时间点的方法、特别是用于测量传输时间或用于防御中继攻击的方法

说明书

本发明涉及检测信号变化的最早接收的时间点。特别地，根据本发明的方法允许较早地检测信号变化，这显著减小了对于未检测到的中继攻击可用的时间跨度，并且因此可以阻止此类中继攻击或者至少使该攻击显著地变得困难，而不必为此目的或为了所需的超宽带信号改变构成传输系统的数据传输技术，诸如UMTS、LTE或蓝牙。该问题是通过如下方式实现的：将信号在统计上的显著变化的最早时间点选择为最早接收的时间点，其中统计显著性的阈值是从信号本身中确定的。

技术领域

本发明涉及检测信号变化的最早接收的时间点。

背景技术

一种已知的方案是：以更小且更精确的步长对接收到的脉冲进行采样。为此，为了更好地对接收到的脉冲进行采样，例如在Han等人所著的A 1.9-mm-Precision 20-GHzDirect-Sampling Receiver Using Time-Extension Method for Indoor Localization(一种使用时间延长的方法进行室内定位的1.9mm精度20GHz直接采样接收器)，IEEE固态电路杂志，2017年6月，第52卷，第6期，1509-1520页，DOI10.1109/JSSC.2017.2679068中提出一种新型方法，即以时间延长进行直接采样，其中在短脉冲期间进行高时间分辨采样，并且在脉冲之间对该采样的脉冲进行分析。在Song等人所著的A Secure TOF-BasedTransceiver with Low Latency and sub-cm Ranging for Mobile AuthenticationApplications(一种具有低延迟和亚厘米范围的、用于移动身份验证应用程序的、基于TOF的安全收发器)，EEE无线电频率集成电路研讨会，2018年6月，160-163页，DOI 10.1109/RFIC.2018.8429022中提出：利用脉冲信号的往返时间，通过对接收的和待重新传输的脉冲进行二进制相移键控和脉冲相位调制来提高认证效果。

此外，已知的数字传输系统例如蓝牙、UMTS或LTE对符号和/或芯码片中的信息进行编码并且传输信息。在此，根据要传输的数据，连续传输(很少)相同的符号或码片或者(通常)不同的符号或码片，使得得到更多传输流的符号和/或码片。符号或码片分别在符号和/或码片周期内传输。符号或码片的传输要求通常预先确定的持续时间，随后在后续的符号或码片周期中可以传输下一符号或下一码片。但是，接收到的信号通常单独用于对其中编码的信息进行解码。为此目的，使用的方法是使参与传输的对象，特别是发射器和/或接收器的时间部分和/或不完全同步，特别是使接收器至少以预定的精度识别出它要从信号的哪个时间部分解码第一条信息，以及它要从哪个时间部分解码后续信息，等等。发射器通常使用双向链路，其中双方充当都发射器和接收器，至少沿两个方向传输控制信号。尽管对于声音传输重要的是：接收器识别到其可以从接收到的信号的哪个时间部分中解码第一信息。然而，通常不寻求在传输系统中相对于符号或码片周期尤其精确的时间同步，并且这在实践中也不是特别有优势的。然而，在其他相同的系统设计方案中，较短的符号或码片周期允许更高的数据传输速率。

为此，在蓝牙标准中运用时钟，并且其他通信伙伴以该时钟的偏差量工作。为此，每个通信伙伴运用自己的时钟，该时钟测量时间(非同步)的精度约为3μs。为了同步，例如使用的是CSP机制进行同步。CSP提供的同步精度大约为1ms。通常，已知的传输系统以对应于符号率直至最大符号率的四分之一的精度实现时间同步或信号传输时间传播计时。

在实际环境中，尤其在无线传输中会出现多径效应，所述多径效应会导致辐射信号的不同部分在不同时间到达接收器，这尤其是因为它们在发射器和接收器之间经过不同的路线。这些部分通常在接收器处再次重合。在此，首先到达的信号分量部分不一定是功率最强的分量部分。因此，传输系统通常仅使用符号或码片周期的中间分量部分进行解码。

在现有系统中，例如为了对有关的发射器和接收器的时钟进行部分同步，会测量发射器和接收器之间的信号传输时间。