一种适用于FDD通信系统的加扰和解扰方法及装置与流程

本发明属于保密通信领域，涉及通信加扰和解扰技术，具体涉及一种适用于FDD通信系统的保密技术，该技术可以实现物理层的保密通信，防止通信信道中的信息被窃听者获取。

背景技术：

通信系统在信号传播的信道中可能会受到窃听者的监听，导致信息的泄露。为实现信息的安全通信，通信系统通常采用保密技术。传统的保密通信系统在发射端对信息做加密处理，在接收端进行解密恢复出原始信息。由于密匙或密码存在被盗取或破译的风险，因而传统的加密方法仍可能存在信息泄露的风险。

本发明提出的方法在信道中加入干扰信号，从而在物理层上阻断窃听者获取信息。干扰信号由接收机释放到信道中，由于接收机自身已知其释放的干扰信号，因而可以从接收信号中将其消除，从而恢复出目标信号。该方法不需要采用密匙加密的手段，因而不会存在因密匙被破译而使得信息泄露的问题。

技术实现要素：

为解决信息在信道中安全传输而不被窃听的问题，本发明提供一种适用于频分双工(FDD)通信系统的加扰和解扰方法及其装置。该方法可应用于无线通信和有线通信系统，通过在接收端在信道中释放干扰，使得通信信道中的信息受到干扰污染，而无法被窃听者正确解调。而接收机由于已知其自身释放的干扰，可以将接收信号中的干扰信号消除，并恢复出发送的信息。

本发明的原理是：在FDD通信系统中，当通信建立后，在中心频率为f₁的信道上，通信节点1发射信号，通信节点2在该信道上接收该信号，并同时在该信道上释放干扰信号。由于通信节点2已知其发射的干扰信号，因而可以将接收信号中的干扰消除，然后恢复出发射端信息。相似地，通信节点2向通信节点1传输信息的过程也可以使用该方法加扰和解扰，通信节点2在中心频率为f₂的信道上发射信号，通信节点1在该信道上接收该信号，并同时在该信道上释放干扰信号。通信节点1将接收信号中的干扰消除，然后恢复出发射端信息。

本发明提供的技术方案是：

本发明提供一种FDD通信系统加扰和解扰的方法。通信节点1的信号发射器在中心频率 为f₁的信道上发射信号，通信节点2在该信道上接收信号，并且同时将其干扰生成器产生的干扰信号释放在f₁信道上，干扰信号生成器将其生成的干扰信号传送至干扰消除器，干扰消除器将干扰信号从接收到的信号中消除。干扰消除的方法可以首先将干扰信号进行调幅和调相，使其与接收信号中包含的干扰信号等幅反相，然后再与接收信号合并即可消除掉干扰信号。干扰消除后可以对接收信号进行解调，恢复出信息。相似地，通信节点1也可以采用该加扰和解扰方法，即在其接收信息的信道f₂上释放干扰，并对接收信号进行干扰消除和解调。

针对上述加扰和解扰方法，进一步地，干扰信号生成器生成的信号为限带信号，其频率范围与其接收信号的信道频率相同，以避免对其它频率的信道产生干扰。信号频率示意图如图2所示，每个节点的干扰信号频率与其需要接收的信号频率相同。干扰信号的生成方法可以采用随机数生成算法生成基带信号，并将其调制到期望干扰的信道频率上。也可以对电路中的热噪声进行放大，如功率放大器输出的热噪声进行放大，并通过滤波的方式使其频率范围与期望干扰的信道频率范围一致。

针对上述加扰和解扰方法，进一步地，从FDD系统通信开始时，干扰信号释放到信道中，到通信结束时，停止将干扰信号释放到信道中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的保密通信方法，由接收机向信道中释放干扰，该干扰信号可以完全随机，因而不存在被窃听者破译的可能。而传统的信息加密过程在发射端进行加密，接收端进行解密，如果窃听者获得了解密需要的密匙等信息可以恢复出发射信息。

附图说明

图1为本发明提供的FDD保密通信系统结构框图。

图2为本发明的信号频率示意图。

需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。