基于信道状态信息的水声物理层密钥生成技术制造技术

本发明专利技术设计了一种适用于水声信道的物理层密钥生成技术，基于信道状态信息的水声物理层密钥生成技术，该密钥生成技术设计主要包括下列步骤：水声信道状态感知，对水声信道中的信道状态信息进行测量估计；进一步对感知后的测量值进行特征量化，得到初始密钥；最后，对初始密钥进行密钥协商，将不一致的密钥序列协商纠错，保证最后的密钥高度一致。保证最后的密钥高度一致。

【技术实现步骤摘要】
基于信道状态信息的水声物理层密钥生成技术


[0001]本专利技术属于水声网络通信
，涉及一种基于信道状态信息的水声物理层密钥生成技术。

技术介绍

[0002]近年来，随着各沿海国对开发海洋资源、维护国家海洋权益的日益重视，水声物理层密钥生成技术的理论研究及应用得到越来越多的关注。但是与传统陆地无线物理层密钥生成技术不同，水声物理层密钥生成技术是指合法通信节点在水下以声波为载体，以海水为传播介质进行密钥传输，因此，其信号传播环境非常复杂，通常会出现多径效应和多普勒效应，增加了通信节点数据传输的不确定性，还容易受到各种恶意攻击，这导致水声物理层密钥生成技术的设计面临着巨大的困难。水声物理层密钥生成技术是水下网络通信中特别重要的一部分，它允许在有窃听节点的情况下进行安全通信。传统的水声物理层密钥生成技术大多假设处于较为理想的情况下生成的，只是将一些传统的密钥生成技术应用于水下环境，没有考虑水声传播速度较低的特性，使得传播时延较大，会导致通信双方的测量值之间相干性非常低。另外大多没有考虑多普勒效应，忽略了物体的移动，但实际的应用场景往往都是动态变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于信道状态信息的水声物理层密钥生成技术，包括下列步骤：（1）信道状态感知：在时分双工工作模式下，水下节点A与节点B生成一个公开导频信号，节点A生成随机信号和，节点B生成随机信号；以第i轮信道状态感知为例，在时刻，节点A生成一个探测信号，并发送给节点B；节点B接收到信号后，将奇数行合并为,偶数行合并为，并将偶数行进行最小均方根误差估计得到节点B第一阶段的估计值；节点B在下一个时隙向节点A发送，节点A接收到的信号为接收，然后立刻发送确认信号ACK，并将奇数行合并为，偶数行合并为，根据奇数行与公开导频信号进行估计可以得到中间变量；根据中间变量，节点A的随机信号、以及节点A接收到的偶数行，可以进行最小均方根误差估计得到节点A在第一阶段估计值；（2）特征量化：经过信道状态感知后，水下节点A和节点B分别得到样本值和,节点A随机选择K个初始聚类中心，其中，并计算各个样本值与聚类中心的差值（其中是离最近的中心），然后将聚类中心和距离差值发送给节点B；节点B收到节点A发过来的聚类中心和差值后计算出补偿后的样本值，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊秋玲，赵欣伟，陈佳男，黄喜文，李鹏程，陈超，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：