一種無線信道特征檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種無線信道特征檢測系統(tǒng)，包括兩個(gè)均具有信號發(fā)射和接收功能的全雙工通信節(jié)點(diǎn)A和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A的信號發(fā)射和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B的信號接收為一個(gè)頻點(diǎn)，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A的信號接收和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B的信號發(fā)送為另外一個(gè)不同的頻點(diǎn)。全雙工通信節(jié)點(diǎn)A和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B的組成相同，均包括射頻模塊、采集模塊、授時(shí)模塊、中央計(jì)算模塊和存儲器。本發(fā)明系統(tǒng)可以對無線信道的特征(強(qiáng)度、相位和多普勒頻移)進(jìn)行檢測，為下一步采用無線信道特征生成與分發(fā)對稱密鑰提供技術(shù)支撐。
【專利說明】一種無線信道特征檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，涉及一種無線信道特征檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從無線電宏觀特 征中檢測接收信號強(qiáng)度、相位和多普勒頻移的功能。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展，對通信過程中的安全性要求越來越高。通過利用無 線信道特征生成對稱密鑰，可以使通信雙方在通信過程中實(shí)時(shí)生成并分發(fā)真隨機(jī)的、具有 高度安全性的密鑰。這種方式可以用于導(dǎo)彈武器和在軌飛行器的無線通信數(shù)據(jù)鏈中，極大 提高數(shù)據(jù)鏈的抗截獲能力。
[0003] 由于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)并未針對密鑰生成這一目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此現(xiàn)有通信系統(tǒng)尚 不能對接收信號的強(qiáng)度、相位和多普勒頻移進(jìn)行高精度、高速率地檢測，導(dǎo)致密鑰生成速率 極低甚至無法生成密鑰。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無線信道特征檢測 系統(tǒng)，可以對無線信道的特征（強(qiáng)度、相位和多普勒頻移）進(jìn)行檢測，為下一步采用無線信 道特征生成與分發(fā)對稱密鑰提供技術(shù)支撐。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種無線信道特征檢測系統(tǒng)，包括兩個(gè)均具有信號發(fā) 射和接收功能的全雙工通信節(jié)點(diǎn)A和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A的信號發(fā)射和全 雙工通信節(jié)點(diǎn)B的信號接收為一個(gè)頻點(diǎn)，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A的信號接收和全雙工通信節(jié)點(diǎn) B的信號發(fā)送為另外一個(gè)不同的頻點(diǎn)，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B的組成相同， 均包括射頻模塊、采集模塊、授時(shí)模塊、中央計(jì)算模塊和存儲器，其中：
[0006] 射頻模塊：采用頻分雙工模式，包括IQ調(diào)制單元、IQ解調(diào)單元、濾波器、合路器、前 端放大器、上變頻器和下變頻器；信號接收時(shí)，合路器將天線接收到的射頻信號與本地時(shí)鐘 進(jìn)行混疊，前端放大器對混疊后的射頻信號進(jìn)行放大，濾波器對放大后的射頻信號進(jìn)行頻 域處理并過濾雜波，下變頻器將濾波后的射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，IQ解調(diào)單元對基帶信 號進(jìn)行解調(diào)得到I路和Q路數(shù)據(jù)；信號發(fā)射時(shí)，IQ調(diào)制單元將從存儲器獲取的I路和Q路 數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到基帶信號，上變頻器將調(diào)制后的基帶信號轉(zhuǎn)換為射頻信號，前端放大器 對射頻信號進(jìn)行放大，合路器將放大后的射頻信號與本地時(shí)鐘進(jìn)行混疊，濾波器對混疊后 的射頻信號進(jìn)行頻域處理并過濾雜波后送至天線發(fā)射；
[0007] 采集模塊：將IQ解調(diào)模塊輸出的模擬I路信號、Q路信號分別輸入到兩路ADC進(jìn) 行采樣，采樣后進(jìn)行數(shù)字下變頻把載波移到零頻后送至存儲器；
[0008] 授時(shí)模塊：從導(dǎo)航衛(wèi)星獲取同步參考時(shí)鐘，將參考時(shí)鐘輸入一個(gè)參考鎖相環(huán)進(jìn)行 鎖相得到基準(zhǔn)時(shí)鐘，然后將基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入至?xí)r鐘鎖相環(huán)進(jìn)行鎖相得到本地時(shí)鐘并送至射頻 模塊；
[0009] 存儲器：存儲采樣模塊傳來的接收信號的波形數(shù)據(jù)，以及中央計(jì)算模塊傳來的發(fā) 射信號的波形數(shù)據(jù)；
[0010] 中央計(jì)算模塊：與存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)外部輸入的參數(shù)配置確定信號形式 并生成發(fā)射信號的波形數(shù)據(jù)送至存儲器；從存儲器獲取接收信號的波形數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得接 收信號的強(qiáng)度、相位和多普勒頻移，其中：
[0011] 信號強(qiáng)違

【權(quán)利要求】
1. 一種無線信道特征檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括兩個(gè)均具有信號發(fā)射和接收功能的 全雙工通信節(jié)點(diǎn)A和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A的信號發(fā)射和全雙工通信節(jié)點(diǎn) B的信號接收為一個(gè)頻點(diǎn)，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A的信號接收和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B的信號發(fā)送 為另外一個(gè)不同的頻點(diǎn)，全雙工通信節(jié)點(diǎn)A和全雙工通信節(jié)點(diǎn)B的組成相同，均包括射頻模 塊、采集模塊、授時(shí)模塊、中央計(jì)算模塊和存儲器，其中： 射頻模塊：采用頻分雙工模式，包括IQ調(diào)制單元、IQ解調(diào)單元、濾波器、合路器、前端放 大器、上變頻器和下變頻器；信號接收時(shí)，合路器將天線接收到的射頻信號與本地時(shí)鐘進(jìn)行 混疊，前端放大器對混疊后的射頻信號進(jìn)行放大，濾波器對放大后的射頻信號進(jìn)行頻域處 理并過濾雜波，下變頻器將濾波后的射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，IQ解調(diào)單元對基帶信號進(jìn) 行解調(diào)得到I路和Q路數(shù)據(jù)；信號發(fā)射時(shí)，IQ調(diào)制單元將從存儲器獲取的I路和Q路數(shù)據(jù) 進(jìn)行調(diào)制得到基帶信號，上變頻器將調(diào)制后的基帶信號轉(zhuǎn)換為射頻信號，前端放大器對射 頻信號進(jìn)行放大，合路器將放大后的射頻信號與本地時(shí)鐘進(jìn)行混疊，濾波器對混疊后的射 頻信號進(jìn)行頻域處理并過濾雜波后送至天線發(fā)射； 采集模塊：將IQ解調(diào)模塊輸出的模擬I路信號、Q路信號分別輸入到兩路ADC進(jìn)行采 樣，采樣后進(jìn)行數(shù)字下變頻把載波移到零頻后送至存儲器； 授時(shí)模塊：從導(dǎo)航衛(wèi)星獲取同步參考時(shí)鐘，將參考時(shí)鐘輸入一個(gè)參考鎖相環(huán)進(jìn)行鎖相 得到基準(zhǔn)時(shí)鐘，然后將基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入至?xí)r鐘鎖相環(huán)進(jìn)行鎖相得到本地時(shí)鐘并送至射頻模 塊； 存儲器：存儲采樣模塊傳來的接收信號的波形數(shù)據(jù)，以及中央計(jì)算模塊傳來的發(fā)射信 號的波形數(shù)據(jù)； 中央計(jì)算模塊：與存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，根據(jù)外部輸入的參數(shù)配置確定信號形式并生 成發(fā)射信號的波形數(shù)據(jù)送至存儲器；從存儲器獲取接收信號的波形數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得接收信 號的強(qiáng)度、相位和多普勒頻移，其中： 信號強(qiáng)度Z5 = +4，A1為I路信號的幅值，Aq為Q路信號的幅值；
多普勒頻移采用基于FFT的頻譜分析法計(jì)算獲得。
【文檔編號】H04L27/32GK104320210SQ201410539810
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】韋云川, 朱長明, 邵文靜, 楊利民, 岑小鋒, 鄧志均, 夏耘, 閻巖 申請人:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院