一种通信方法和装置与流程

本技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种通信方法和装置。

背景技术：

1、在通信领域中，信号可以作为运载消息或数据的载体。例如电信号可通过幅度、频率、相位的变化表示不同的消息。信号还可以用于通信感知领域，例如测距、测速等。

2、然而，一些信号的波形具有可预测性，导致该信号的安全性较低的问题。例如，攻击者可以通过非法方式提前发送测距序列到达接收端，例如攻击者若发送长度为n的序列，攻击者可以先观测连续的前m(m为正整数)个样本，然后在p(p为正整数)个正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)符号持续期间预测剩余的符号，从而攻击者可以提前传输合法ofdm波形，进而测得两者之间的往返时间减少，且计算攻击者与接收端之间的距离小于实际距离，最后可达到攻击接收端的目的。

3、因此，亟待需要提出一种通信方法，以提高信号传输的安全性。

技术实现思路

1、一种通信方法和装置，可以提高信号传输的安全性。

2、第一方面，本技术实施提供一种通信方法，该方法可以由第一通信装置执行，可以由第一通信装置上的处理器执行，也可以由装有该处理器的芯片执行，对此不做限定。该方法具体包括以下步骤：第一通信装置根据波形信息，对第一信号进行调制，得到第二信号，该波形信息包括第一波形参数，该第一波形参数是非公开的；该第一通信装置向第二通信装置发送该第二信号。

3、在本技术中，该波形信息中包括的该波形参数对于除了第一通信装置和第二通信装置之外的其它设备为非公开的(又称为非公共的)或者为私有的。该波形参数对授权设备是公开的，对非授权的设备是非公开的，其中，授权设备可以包括第一通信装置和第二通信装置，或者可以包括第一通信装置所在设备组和第二通信装置所在设备组。又或者该波形参数可以为设备特有(或专有)的(device-specific)或者设备组特有的(group-specific)，例如，对第一通信装置和第二通信装置特有的，第一通信装置和第二通信装置以外的装置无法获知该波形参数，或者对第一通信装置对应的设备组和第二通信装置对应的设备组特有的，其他设备组中的装置无法获知该波形参数。

4、另外，本技术实施例中波形信息中的波形参数可以属于下述调制矩阵中的参数，由于该调制矩阵用于信号调制的过程，该波形信息中的波形参数可以影响经过调制后的信号的相位。由于波形信息中的形参数为非公开的或者私有的，本技术中的调制矩阵对非授权的设备也为非公开的或者私有的。

5、该实施方式中，第一通信装置利用非公开的波形参数对第一信号进行调制得到第二信号，并向第二通信装置发送第二信号，可以提高信号传输的安全性，使得非授权的设备很难获知该信号。

6、一种可能的实现中，该第二信号用于进行通信感知。

7、本技术中的通信感知可以为利用信号执行某个任务的测量，具体的，该任务可以包括测距、测速等。

8、例如，该第二信号用于测距，由于波形信息中包含的波形参数对于除了第一通信装置和第二通信装置之外的其它设备为非公开的，因此，第一通信装置和第二通信装置之间利用该波形参数调制用于测距的信号时，可以提高该信号传输的安全性，使得其它的非授权设备很难获知该信号，从而可以提高测距的安全性。

9、一种可能的实施方式中，该波形信息还包括第二波形参数，该第一波形参数是非公开的。

10、通过该实施方式，可根据实际需求，灵活地设置波形信息中波形参数的数量，进一步地，通过该波形信息调制第一信号得到的第二信号的传输安全性更高。

11、一种可能的实施方式中，该第一通信装置向第二通信装置发送该第二信号之前，该方法还包括：

12、该第一通信装置使用第一密钥，对该第一波形参数进行加密，得到加密后的第一波形参数；该第一通信装置向第二通信装置发送该加密后的第一波形参数。

13、可选的，该第一通信装置还使用该第一密钥对该波形信息中的第二波形参数进行加密，得到加密后的第二波形参数；该第一通信装置向第二通信装置发送该加密后的第二波形参数。

14、通过该实施方式，第一通信装置可以利用第一密钥对波形信息中的波形参数进行有效地加密，从而可以保证传输该波形信息中的波形参数的安全性。

15、在本技术实施例中，第一通信装置使用第一密钥，对该第一波形参数进行加密，得到加密后的第一波形参数，可以包括但不限于包括以下两种加密实现方式：

16、在第一种加密实现方式中，第一通信装置对第一波形参数进行量化处理，得到第一波形参数的序列；第一通信装置使用第一密钥中的一部分作为加密密钥，对该第一波形参数的序列进行加密，得到加密后的第一波形参数的序列。

17、可选的，第一通信装置还向第二通信装置指示该加密密钥在第一密钥中的起始位。通过该指示，第二通信装置可以有效地且准确地获知在第一密钥中该第一波形参数的序列的加密密钥。

18、示例性地，该第一通信装置使用该第一密钥，对第一序列进行加密，得到加密后的第一序列；该第一序列用于指示该第一参数波形的序列加密使用的密钥在该第一密钥中的起始位；该第一通信装置向第二通信装置发送该加密后的第一序列。通过该方式，该第一通信装置可以安全地且准确地向第二通信装置指示第一密钥中用于加密该第一波形参数的序列的密钥部分。

19、应理解的是，本技术不限定于使用上述第一序列指示该第一参数波形的序列的加密密钥在该第一密钥中的起始位，还可通过其它方式进行指示。例如，可以通过第一消息指示该第一参数波形的序列的加密密钥在该第一密钥中的起始位。因此，第一通信装置还可以使用第一密钥(或者其它密钥)，对该第一消息进行加密，然后发送给第二通信装置，第二通信装置再利用第一密钥(或者其它相应密钥)进行解密，以获取该第一消息。

20、一种可能的实现中，第一通信装置和第二通信装置还可以通过双方相互约定的方式(或者预先设定的)，确定从第一密钥中具体使用哪部分的密钥作为加密密钥或解密密钥。即第一通信装置根据该相互约定，从第一密钥中选择出加密密钥，以对该第一波形参数的序列进行加密。相应的，第二通信装置也可根据该相互约定，从第一密钥中选择出准确的解密密钥，以对加密后的第一波形参数的序列进行解密。

21、在第二种加密实现方式中，该第一通信装置对该第一波形参数进行量化处理，得到第一波形参数的序列；该第一通信装置将该第一波形参数的序列循环得到第三波形参数的序列；该第一通信装置使用第一密钥，对该第三波形参数的序列进行加密，得到加密后的第三波形参数的序列。应注意的是，该第三波形参数的序列的大小与该第一密钥的大小应相同。

22、该第一通信装置对波形信息中的其它波形参数(如第二波形参数)进行加密时，同样也可以采用与上述第一波形参数相同的加密方式，也可以采用其它的加密方式，本技术对此不做具体限定。

23、通过上述两种加密实现方式，第一通信装置可以对波形信息中的波形参数进行有效地加密，从而可以保证安全地将该波形参数传输至第二通信装置。

24、一种可能的实现中，本技术的该波形信息中的波形参数可以为随机变化的参数，也可以为固定的参数。例如针对波形信息中随机变化的波形参数，第一设备可根据实际调制需求实时更新该波形参数，得到更新后的波形参数，并将该更新后的波形参数同样以上述加密的形式传输给第二设备，此处不再具体赘述。

25、一种可能的实施方式中，该第一波形参数的序列的长度为14比特。该第二波形参数的序列的长度为14比特。

26、可选的，该第一波形参数的序列和该第二波形参数的序列可以为二进制向量或者数组。因此，本技术对量化后的波形参数的序列的具体形式不做限定。

27、通过该实施方式，当波形信息中的第一波形参数的序列的长度和第二波形参数的序列的长度分别为14比特时，可以使得破解该波形参数调制的信号的难度非常大，从而利用该波形信息调制第一信号的安全性较高。

28、一种可能的实施方式中，该第一密钥的长度为256比特或128比特。

29、通过该实施方式，第一通信装置利用该第一密钥，可以对上述第一波形参数的序列和第二波形参数的序列进行有效的加密。

30、一种可能的实施方式中，该第一通信装置根据该波形信息，对第一信号进行调制，得到第二信号，包括：该第一通信装置对该第一信号进行星座映射，得到星座映射后的第一信号；该第一通信装置使用调制矩阵，对该星座映射后的第一信号进行调制，得到该第二信号；其中，该调制矩阵的参数包括该第一波形参数和该第二波形参数。

31、通过该实施方式，第一通信装置可以有效地对第一信号进行调制，从而可以使得调制后得到的第二信号的安全性较高。

32、一种可能的实施方式中，该调制矩阵满足以下公式：

33、

34、其中，φm×n(c1,c2)表示该调制矩阵，m×n表示该调制矩阵的大小，m和n均为正整数，m为该调制矩阵的行数，n为该调制矩阵的列数，m为调制矩阵的行索引，n为调制矩阵的列索引，c1为该第一波形参数，c2为该第二波形参数，j为虚部的单位。

35、通过该实施方式，可使得该调制矩阵的安全性较高，从而使用该调制矩阵进行调制的信号的安全性也较高。

36、第二方面，本技术实施提供一种通信方法，该方法可以由第二通信装置执行，可以由第二通信装置上的处理器执行，也可以由装有该处理器的芯片执行，对此不做限定。该方法具体包括以下步骤：第二通信装置从第一通信装置接收第三信号，该第三信号是第二信号通过传输信道后的信号，该第二信号是根据波形信息对第一信号进行调制得到的；该波形信息包括第一波形参数，该第一波形参数是非公开的；该第二通信装置根据该波形信息，对该第三信号进行解调，得到第四信号。

37、本技术实施例中的波形参数为非公开的，可以指该波形参数对于除了第一通信装置和第二通信装置之外的其它设备为非公开的，或者，可以指该波形参数对非授权的设备是非公开的，其中，第一通信装置和第二通信装置是授权的设备。

38、该实施方式中，第二通信装置利用对应的非公开的波形参数对第三信号进行解调，可以安全地且准确地获得第四信号。

39、一种可能的实施方式中，该第四信号用于进行通信感知。例如，该第四信号用于测距、测速等。通过该实施方式，第二通信装置可以准确地获知该安全性较高的第四信号，进而利用该第四信号进行通信感知的安全性也较高。

40、一种可能的实施方式中，该第二通信装置根据该波形信息，对该第三信号进行解调，得到第四信号之前，该方法还包括以下：

41、基于上述第一通信装置对第一波形参数进行加密的第一种加密实现方式，该第二通信装置从第一通信装置接收加密后的第一波形参数的序列，该第一波形参数的序列是该第一波形参数进行量化处理后得到的；该第二通信装置使用第一密钥，对该加密后的第一波形参数的序列进行解密，得到该第一波形参数的序列，并转换得到第一波形参数。因此，该第二通信装置可以准确地且安全地从第一通信装置获取该波形参数。

42、可选的，该第二通信装置使用第一密钥，对该加密后的第一波形参数的序列进行解密，得到该第一波形参数的序列之前，还包括：该第二通信装置从该第一通信装置接收第一指示信息，该第一指示信息用于确定该加密后的第一波形参数的序列的解密密钥在第一密钥中的起始位。

43、示例性地，该第二通信装置从第一通信装置接收加密后的第一序列，该加密后的第一序列是使用第一密钥对第一序列进行加密得到的，由于该第一序列指示用于加密该第一参数波形的序列的密钥在第一密钥中的起始位，相应的，第二通信装置可根据该第一序列确定加密后的第一波形参数的序列的解密密钥在该第一密钥中的起始位。

44、可选的，该第二通信装置还从该第一通信装置接收加密后的第二波形参数的序列。同理，该第二通信装置对该加密后的第二波形参数的序列进行解密，也可以参考该对加密后的第一波形参数的序列进行解密方式，此处不再具体赘述。

45、通过该实施方式，该第二通信装置可以安全地且准确地对加密后的第一波形参数的序列进行解密，以最终获得第一波形参数(波形信息中的其它参数同理)。

46、基于上述第一通信装置对第一波形参数进行加密的第二种加密实现方式，该第二通信装置从该第一通信装置接收加密后的第三波形参数的序列，该第三波形参数的序列是根据该第一波形参数的序列循环得到的；该第二通信装置使用第一密钥，对加密后的第三波形参数的序列进行解密，得到第三波形参数的序列；该第二通信装置从该第三波形参数的序列中确定该第一波形参数的序列，并将该第一波形参数的序列转换得到第一波形参数。

47、可选的，该第二通信装置还从该第一通信装置接收加密后的第二波形参数的序列。同理，该第二通信装置对该加密后的第二波形参数的序列进行解密，也可以参考该对加密后的第一波形参数的序列进行解密方式，此处不再具体赘述。

48、通过该实施方式，该第二通信装置可以安全地且准确地从第一通信装置获取波形信息中的第一波形参数，进而可有效地且准确地对获取的第三信号进行解调。

49、一种可能的实施方式中，该第一波形参数的序列的长度为14比特，该第二波形参数的序列的长度为14比特。

50、可选的，该第一波形参数的序列和该第二波形参数的序列可以为二进制向量或者数组，本技术对量化后的波形参数的序列的具体形式不做限定。

51、通过该实施方式，当波形信息中的第一波形参数的序列的长度和第二波形参数的序列的长度分别为14比特时，可以使得破解该波形参数调制的信号的难度非常大，从而利用该波形信息解调第三信号的安全性较高。

52、一种可能的实施方式中，该第一密钥的长度为256比特或128比特。

53、本技术中将该第一密钥的长度选取为256比特或128比特，可更适配当前的协议，以提高和协议的兼容性。实际运用中，该第一密钥的长度还可以为其他值，本技术对此不做具体限定。

54、通过该实施方式，第二通信装置利用该第一密钥，可以对上述加密后的第一波形参数的序列和加密后的第二波形参数的序列进行有效的解密。

55、一种可能的实施方式中，该第二通信装置根据该波形信息，对该第三信号进行解调，得到第四信号，包括：该第二通信装置使用解调矩阵，对该第三信号进行解调，得到解调后的第三信号；其中，该解调矩阵的参数包括该第一波形参数和该第二波形参数；该第二通信装置对解调后的第三信号进行星座映射，得到第四信号。

56、通过该实施方式，第二通信装置在获取波形信息中的波形参数之后，可以准确地利用该波形信息中的波形参数，对第三信号进行有效地的解调，进而可以有效地且安全地获得第四信号。

57、由于该第四信号与第一信号本质上是相同的，但可能存在一定的相位误差，因此，可利用该相位误差，进行通信感知。例如第二通信装置可以基于第四信号与第二信号的相位误差计算时延，进而可以利用该时延，计算得到第一通信装置和第二通信装置之间的距离。因此，通过上述的方法可以提高第一通信装置与第二通信装置之间测距的安全性。

58、第三方面，本技术实施例还提供一种通信装置，该通信装置可以用于第一方面的第一通信装置，该通信装置可以是终端设备或网络设备，也可以是终端设备或网络设备中的装置(例如，芯片，或者芯片系统，或者电路)，或者是能够和终端设备或网络设备匹配使用的装置。一种可能的实现中，该通信装置可以包括执行第一方面中所描述的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块或单元，该模块或单元可以是硬件电路，也可是软件，也可以是硬件电路结合软件实现。一种可能的实现中，该通信装置可以包括处理单元和收发单元。处理单元用于调用收发单元执行接收和/或发送的功能。

59、一种可能的实现中，该通信装置包括收发模块、处理模块；其中，处理模块，用于根据波形信息，对第一信号进行调制，得到第二信号，该波形信息包括第一波形参数，该第一波形参数是非公开的；收发模块，用于向第二通信装置发送该第二信号。

60、一种可能的实现中，处理模块，还用于：在收发模块向第二通信装置发送该第二信号之前，使用第一密钥，对该第一波形参数进行加密，得到加密后的第一波形参数，并通过所述收发模块向该第二通信装置发送该加密后的第一波形参数。

61、一种可能的实现中，处理模块，在使用第一密钥，对所述第一波形参数进行加密，得到加密后的第一波形参数时，具体用于：第一通信装置对所述第一波形参数进行量化处理，得到所述第一波形参数的序列；第一通信装置使用所述第一密钥中的一部分作为加密密钥，对所述第一波形参数的序列进行加密，得到加密后的第一波形参数的序列。

62、一种可能的实现中，收发模块，还用于向所述第二通信装置指示所述加密密钥在第一密钥中的起始位。

63、一种可能的实现中，处理模块，在使用第一密钥，对该第一波形参数进行加密，得到加密后的第一波形参数时，具体用于：对该第一波形参数进行量化处理，得到该第一波形参数的序列；对该第一波形参数的序列进行循环，得到第三波形参数的序列；使用该第一密钥，对该第三波形参数的序列进行加密，得到加密后的第三波形参数的序列。

64、一种可能的实现中，该第一波形参数的序列的长度为14比特。

65、一种可能的实现中，该第一密钥的长度为256比特或128比特。

66、一种可能的实现中，处理模块，在根据该波形信息，对第一信号进行调制，得到第二信号时，具体用于：对该第一信号进行星座映射，得到星座映射后的第一信号；使用调制矩阵，对该星座映射后的第一信号进行调制，得到该第二信号；其中，该调制矩阵的参数包括该第一波形参数和第二波形参数。

67、可选的，该调制矩阵满足以下公式：

68、

69、其中，φm×n(c1,c2)表示该调制矩阵，m×n表示该调制矩阵的大小，m和n均为正整数，m为该调制矩阵的行数，n为该调制矩阵的列数，m为该调制矩阵的行索引，n为该调制矩阵的列索引，c1为该第一波形参数，c2为该第二波形参数，j为虚部的单位。

70、一种可能的实现中，该波形信息还包括第二波形参数，该第二波形参数是非公开的。

71、第四方面，本技术实施例还提供一种通信装置，该通信装置可以用于第二方面的第二通信装置，该通信装置可以是终端设备或网络设备，也可以是终端设备或网络设备中的装置(例如，芯片，或者芯片系统，或者电路)，或者是能够和终端设备或网络设备匹配使用的装置。一种可能的实现中，该通信装置可以包括执行第二方面中所描述的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块或单元，该模块或单元可以是硬件电路，也可是软件，也可以是硬件电路结合软件实现。一种可能的实现中，该通信装置可以包括处理单元和收发单元。处理单元用于调用收发单元执行接收和/或发送的功能。

72、一种可能的实现中，该通信装置包括收发模块、处理模块；其中，收发模块，用于从第一通信装置接收第三信号，该第三信号是第二信号通过传输信道后的信号，该第二信号是根据波形信息对第一信号进行调制得到的；该波形信息包括第一波形参数，该第一波形参数是非公开的；处理模块，用于根据该波形信息，对该第三信号进行解调，得到第四信号。

73、一种可能的实现中，处理模块，还用于在处理模块根据该波形信息，对该第三信号进行解调，得到第四信号之前，通过收发模块从第一通信装置接收加密后的第一波形参数的序列；该第一波形参数的序列是该第一波形参数进行量化处理后得到的；使用第一密钥，对该加密后的第一波形参数的序列进行解密，得到该第一波形参数的序列，并将该第一波形参数的序列转换得到该第一波形参数。

74、一种可能的实现中，收发模块，还用于：在处理模块使用第一密钥，对该加密后的第一波形参数的序列进行解密之前，从该第一通信装置获取第一指示信息，该第一指示信息用于确定该加密后的第一波形参数的序列的解密密钥在该第一密钥中的起始位。

75、一种可能的实现中，处理模块，还用于：通过收发模块从该第一通信装置接收加密后的第三波形参数的序列，该第三波形参数的序列是根据该第一波形参数的序列循环得到的，该第一波形参数的序列是该第一波形参数进行量化处理后得到的；使用该第一密钥，对该加密后的第三波形参数的序列进行解密，得到该第三波形参数的序列；从该第三波形参数的序列中确定该第一波形参数的序列，并将该第一波形参数的序列转换得到该第一波形参数。

76、一种可能的实现中，该第一波形参数的序列的长度为14比特。

77、一种可能的实现中，该第一密钥的长度为256比特或128比特。

78、一种可能的实现中，处理模块，在根据该波形信息，对该第三信号进行解调，得到第四信号时，具体用于：使用解调矩阵，对该第三信号进行解调，得到解调后的第三信号；其中，该解调矩阵的参数包括该第一波形参数和第二波形参数；对该解调后的第三信号进行星座映射，得到该第四信号。

79、一种可能的实现中，该波形信息还包括第二波形参数，该第二波形参数是非公开的。

80、第五方面，本技术实施提供一种通信装置，该通信装置包括：与存储器耦合的处理器。该存储器中存储有计算机程序或计算机指令，该处理器用于调用并运行该存储器中存储的计算机程序或计算机指令，使得处理器实现如第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式，或者使得处理器实现如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式。

81、可选的，该通信装置还包括上述存储器。可选的，存储器和处理器集成在一起。

82、可选的，该通信装置还包括收发器，该处理器用于控制该收发器收发信号和/或信息和/或数据等。

83、第六方面，本技术实施提供一种通信装置，该通信装置包括处理器。该处理器用于调用存储器中的计算机程序或计算机指令，使得处理器实现如第一方面或第一个方面中任一种可能的实现方式，或者该处理器用于执行如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式。

84、该通信装置还包括收发器，该处理器用于控制该收发器收发信号和/或信息和/或数据等。

85、第七方面，本技术实施提供一种通信装置，该通信装置包括处理器，该处理器用于执行如第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式，或者该处理器用于执行如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式。

86、第八方面，本技术实施还提供一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得该计算机执行如第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式，或者使得该计算机执行如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式。

87、第九方面，本技术实施还提供一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式，或者使得计算机执行如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式。

88、第十方面，本技术实施还提供一种芯片装置，包括处理器，用于调用该存储器中的计算机程序或计算机指令，以使得该处理器执行上述如第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式，或者使得该处理器执行上述如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式。

89、可选的，该处理器通过接口与该存储器耦合。

90、上述第三方面或第三方面中任意一种可能的实现方式可以达到的技术效果，可以参照上述第一方面或第一方面中任意一种可能的实现方式可以达到的技术效果说明；上述第四方面或第四方面中任意一种可能的实现方式可以达到的技术效果，可以参照上述第二方面或第二方面中任意一种可能的实现方式可以达到的技术效果说明，这里不再重复赘述。