一种无线信道特征检测系统的制作方法
【专利摘要】一种无线信道特征检测系统，包括两个均具有信号发射和接收功能的全双工通信节点A和全双工通信节点B，全双工通信节点A的信号发射和全双工通信节点B的信号接收为一个频点，全双工通信节点A的信号接收和全双工通信节点B的信号发送为另外一个不同的频点。全双工通信节点A和全双工通信节点B的组成相同，均包括射频模块、采集模块、授时模块、中央计算模块和存储器。本发明系统可以对无线信道的特征(强度、相位和多普勒频移)进行检测，为下一步采用无线信道特征生成与分发对称密钥提供技术支撑。
【专利说明】一种无线信道特征检测系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信领域，涉及一种无线信道特征检测系统，实现了从无线电宏观特 征中检测接收信号强度、相位和多普勒频移的功能。
【背景技术】
[0002] 随着无线电通信技术的发展，对通信过程中的安全性要求越来越高。通过利用无 线信道特征生成对称密钥，可以使通信双方在通信过程中实时生成并分发真随机的、具有 高度安全性的密钥。这种方式可以用于导弹武器和在轨飞行器的无线通信数据链中，极大 提高数据链的抗截获能力。
[0003] 由于现有的通信系统并未针对密钥生成这一目的进行设计，因此现有通信系统尚 不能对接收信号的强度、相位和多普勒频移进行高精度、高速率地检测，导致密钥生成速率 极低甚至无法生成密钥。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种无线信道特征检测 系统，可以对无线信道的特征（强度、相位和多普勒频移）进行检测，为下一步采用无线信 道特征生成与分发对称密钥提供技术支撑。
[0005] 本发明的技术解决方案是：一种无线信道特征检测系统，包括两个均具有信号发 射和接收功能的全双工通信节点A和全双工通信节点B，全双工通信节点A的信号发射和全 双工通信节点B的信号接收为一个频点，全双工通信节点A的信号接收和全双工通信节点 B的信号发送为另外一个不同的频点，全双工通信节点A和全双工通信节点B的组成相同， 均包括射频模块、采集模块、授时模块、中央计算模块和存储器，其中：
[0006] 射频模块：采用频分双工模式，包括IQ调制单元、IQ解调单元、滤波器、合路器、前 端放大器、上变频器和下变频器；信号接收时，合路器将天线接收到的射频信号与本地时钟 进行混叠，前端放大器对混叠后的射频信号进行放大，滤波器对放大后的射频信号进行频 域处理并过滤杂波，下变频器将滤波后的射频信号转换为基带信号，IQ解调单元对基带信 号进行解调得到I路和Q路数据；信号发射时，IQ调制单元将从存储器获取的I路和Q路 数据进行调制得到基带信号，上变频器将调制后的基带信号转换为射频信号，前端放大器 对射频信号进行放大，合路器将放大后的射频信号与本地时钟进行混叠，滤波器对混叠后 的射频信号进行频域处理并过滤杂波后送至天线发射；
[0007] 采集模块：将IQ解调模块输出的模拟I路信号、Q路信号分别输入到两路ADC进 行采样，采样后进行数字下变频把载波移到零频后送至存储器；
[0008] 授时模块：从导航卫星获取同步参考时钟，将参考时钟输入一个参考锁相环进行 锁相得到基准时钟，然后将基准时钟输入至时钟锁相环进行锁相得到本地时钟并送至射频 模块；
[0009] 存储器：存储采样模块传来的接收信号的波形数据，以及中央计算模块传来的发 射信号的波形数据；
[0010] 中央计算模块：与存储器进行数据交互，根据外部输入的参数配置确定信号形式 并生成发射信号的波形数据送至存储器；从存储器获取接收信号的波形数据，计算获得接 收信号的强度、相位和多普勒频移，其中：
[0011] 信号强违
【权利要求】
1. 一种无线信道特征检测系统，其特征在于：包括两个均具有信号发射和接收功能的 全双工通信节点A和全双工通信节点B，全双工通信节点A的信号发射和全双工通信节点 B的信号接收为一个频点，全双工通信节点A的信号接收和全双工通信节点B的信号发送 为另外一个不同的频点，全双工通信节点A和全双工通信节点B的组成相同，均包括射频模 块、采集模块、授时模块、中央计算模块和存储器，其中： 射频模块：采用频分双工模式，包括IQ调制单元、IQ解调单元、滤波器、合路器、前端放 大器、上变频器和下变频器；信号接收时，合路器将天线接收到的射频信号与本地时钟进行 混叠，前端放大器对混叠后的射频信号进行放大，滤波器对放大后的射频信号进行频域处 理并过滤杂波，下变频器将滤波后的射频信号转换为基带信号，IQ解调单元对基带信号进 行解调得到I路和Q路数据；信号发射时，IQ调制单元将从存储器获取的I路和Q路数据 进行调制得到基带信号，上变频器将调制后的基带信号转换为射频信号，前端放大器对射 频信号进行放大，合路器将放大后的射频信号与本地时钟进行混叠，滤波器对混叠后的射 频信号进行频域处理并过滤杂波后送至天线发射； 采集模块：将IQ解调模块输出的模拟I路信号、Q路信号分别输入到两路ADC进行采 样，采样后进行数字下变频把载波移到零频后送至存储器； 授时模块：从导航卫星获取同步参考时钟，将参考时钟输入一个参考锁相环进行锁相 得到基准时钟，然后将基准时钟输入至时钟锁相环进行锁相得到本地时钟并送至射频模 块； 存储器：存储采样模块传来的接收信号的波形数据，以及中央计算模块传来的发射信 号的波形数据； 中央计算模块：与存储器进行数据交互，根据外部输入的参数配置确定信号形式并生 成发射信号的波形数据送至存储器；从存储器获取接收信号的波形数据，计算获得接收信 号的强度、相位和多普勒频移，其中： 信号强度Z5 = +4，A1为I路信号的幅值，Aq为Q路信号的幅值；
多普勒频移采用基于FFT的频谱分析法计算获得。
【文档编号】H04L27/32GK104320210SQ201410539810
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】韦云川, 朱长明, 邵文静, 杨利民, 岑小锋, 邓志均, 夏耘, 阎岩 申请人:中国运载火箭技术研究院