[发明专利]一种基于运动状态空间位置点的安全通信方法

权利要求书

1.一种基于运动状态空间位置点的安全通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

配置步骤：

发射机和接收机都配置发射端和接收端；发射端配置具体包括发端时间计数模块、星座映射模块、发端相位旋转模块和发端相位预补偿模块；接收端配置具体包括收端时间计数模块、收端相位旋转模块、收端相位补偿模块和星座逆映射模块；

训练步骤：

设定发射机和接收机的发射端和接收端的当前模式为训练模式，发射机的发端时间计数模块产生周期性脉冲，更新正向计数器的计数值和发端寄存器的值；接收机的收端时间计数模块产生周期性脉冲，更新反向计数器的计数值和收端寄存器的值；训练协议根据正向计数器的计数值、发端寄存器的值、反向计数器的计数值和收端寄存器的值计算输出信号相位；接收机的收端相位补偿模块根据输出信号相位计算收端相位补偿值；发射机的相位预补偿模块计算相位预补偿值；

训练协议计算输出信号相位的具体过程为：训练协议产生导频信号；发端相位旋转模块产生第一查找表，读取发端训练相位旋转信号值并对导频信号进行相位旋转，发端相位预补偿模块对相位旋转后的导频信号进行相位预补偿后发送至接收机的接收端；接收机的收端相位旋转模块产生第二查找表，读取收端训练相位旋转信号值并对接收信号依次进行匹配滤波、均衡操作和相位旋转，得到旋转后接收导频；训练协议求取旋转后接收导频和导频信号的互相关函数，取互相关函数的相位作为输出信号相位；

在训练步骤中，接收机的收端相位补偿模块计算收端相位补偿值的具体过程为：读取接收机的发射端和接收端的当前模式，并寄存到第二状态寄存器中；第二标志位寄存器根据第二状态寄存器的值确定自身的值；根据第二状态寄存器和第二标志位寄存器的值，确定初始位置点相位寄存值和当前位置点相位值为输出信号相位，令收端相位补偿值为0；依据初始位置点相位寄存值和当前位置点相位值计算相位变化值；

通信步骤：

设定发射机的发射端和接收机的接收端的当前模式为训练模式，发射机的接收端和接收机的发射端的当前模式为工作模式；或者设定发射机的发射端和接收机的接收端的当前模式为工作模式，发射机的接收端和接收机的发射端的当前模式为训练模式；或者设定发射机和接收机的发射端和接收端的当前模式为工作模式；

接收机的收端相位补偿模块计算收端相位补偿值；发射机的相位预补偿模块计算相位预补偿值；发射机的发射端向接收机的接收端发送数据，星座映射模块计算扰动后的信号码片；发端相位旋转模块将扰动后的信号码片进行相位旋转，得到旋转后发射信号码片；发端相位预补偿模块依据相位预补偿值对旋转后发射信号码片进行相位预补偿，得到相位预补偿后的发射信号码片并依次发送至接收机的接收端；接收机的收端相位旋转模块对接收信号依次进行匹配滤波、均衡操作和相位旋转，得到旋转后接收信号码片；收端相位补偿模块依据收端相位补偿值对旋转后接收信号码片进行相位补偿，得到相位补偿后接收信号码片；星座逆映射模块将相位补偿后接收信号码片相加得到接收信号，对接收信号进行逆映射得到接收比特流；

在通信步骤中，接收机的收端相位补偿模块计算收端相位补偿值的具体过程为：读取接收机的发射端和接收端的当前模式，并寄存到第二状态寄存器中；第二标志位寄存器根据第二状态寄存器的值确定自身的值；根据第二状态寄存器和第二标志位寄存器的值，更新初始位置点相位寄存值、当前位置点相位值和收端相位补偿值；依据初始位置点相位寄存值和当前位置点相位值计算相位变化值；

发射机的相位预补偿模块计算相位预补偿值的具体过程为：读取发射机的发射端和接收端的当前模式，并寄存到第一状态寄存器中；第一标志位寄存器依据第一状态寄存器的值确定自身的值；根据第一状态寄存器、第一标志位寄存器的值和相位变化值，确定相位预补偿值。

2.根据权利要求1所述的基于运动状态空间位置点的安全通信方法，其特征在于，发端相位预补偿模块依据相位预补偿值对旋转后发射信号码片进行相位预补偿的具体过程为：将旋转后发射信号码片与相位预补偿值的复指数幂相乘作为相位预补偿后的发射信号码片。

3.根据权利要求1所述的基于运动状态空间位置点的安全通信方法，其特征在于，收端相位补偿模块依据收端相位补偿值对旋转后接收信号码片进行相位补偿的具体过程为：将旋转后接收信号码片与收端相位补偿值的复指数幂相乘作为相位补偿后接收信号码片。

4.根据权利要求1所述的基于运动状态空间位置点的安全通信方法，其特征在于，发射机和接收机是一组相对的概念，当接收机用于发射、发射机用于接收时，接收机的发射端作为发射机的发射端，发射机的接收端作为接收机的接收端。